基于CAFE的鋁雙輥連續鑄軋凝固微觀組織

陳守東， 陳敬超， 黃 攀， 呂連灝， 王 鵬， 彭 平

(1.昆明理工大學稀貴及有色金屬先進材料教育部重點實驗室云南省新材料制備與加工重點實驗室，昆明650093;2.昆明理工大學材料科學與工程學院，昆明650093)

凝固過程對液態金屬成型有重要的影響［1，2］。凝固過程直接決定金屬的微觀組織，而微觀組織又對材料的性能起到重要的作用和影響。研究凝固過程主要是通過控制各種工藝參數和凝固參數(如溫度梯度、澆注溫度、鑄軋速率、形核過冷度等)以達到控制凝固微觀組織形成的過程，進而提高材料的各種綜合性能。采用鑄軋實驗觀察和測量不同鑄軋工藝條件下鑄軋出的板帶材金相組織來研究鑄軋工藝參數對凝固微觀組織形成及演變的影響規律，則需要大量的人力、物力和時間。隨著計算機模擬技術和模擬凝固數學模型的發展，這種耦合的數學模型可以時時更新凝固材料因溫度等外界條件而變化的物性參數，而實現對凝固過程逼真的模擬。采用數值模擬研究凝固過程不僅高效和經濟，而且可以有效方便地預測工藝參數和凝固參數變化對凝固微觀組織的影響。通過模擬可以減少連續鑄軋凝固過程的缺陷和優化凝固微觀組織，達到提高最終產品質量的目的。

鋁雙輥連續鑄軋是一種全新的薄板帶材生產工藝［3］，液態金屬可以不經過熱軋直接鑄軋生產出薄板帶材。它將連續鑄造和熱軋有機地結合起來，一方面可以實現連續冷卻和凝固，另一方面可以提高材料的塑性成型能力。……