Mot bättre kontroll av mikrostruktur i stålgjutning via robust beräkningsverktyg (MICAST III)

Syfte och mål

Gjutna produkters kvalité och egenskaper beror på dess mikrostruktur och eventuella defekter som uppkommer vid produktion. Det övergripande målet för detta projekt är att utveckla en industrivänlig plattform för process- och stelningsmodellering av avancerade stål i syfte att ge bättre kontroll över både mikrostruktur och defekter i ämnet. I detta fortsättningsprojekt utökas MICAST med ny simuleringsfunktionalitet för elektroslaggomsmältningsmetoden (ESR) och förbättrad förmåga att förutsäga varmsprickbildning i stränggjutna material.

Förväntade effekter och resultat

Varmsprickbildning vid stränggjutning av stål att kommer att kunna förutsägas med hjälp av en nyutvecklad elastisk-plastisk finita elementmetod i multiskala samt kriterier för varmsprickbildning. Elektroslaggomsmältningen (ESR) kommer att simuleras med användning av OpenFOAM, vilket möjliggör användandet av avancerade flödes- och stelningsmodeller tillsammans med CALPHAD-metodik. Dessutom kommer fullständig fastransformationskinetik under nedkylning till rumstemperatur att modelleras genom att kombinera CALPHAD och CCT-data.

Planerat upplägg och genomförande

Projektet är uppdelat i fyra arbetspaket: 1) termomekanisk modellering i stränggjutning; 2) process- och stelningsmodellering vid omsmältgjutning av göt (ESR); 3) mjukvaruutveckling; 4) dokumentation och spridning av resultat. Resultaten kommer att verifieras genom laboratorie- och driftförsök. Slutligen kommer den utvecklade MICAST-mjukvaran att användas av industriparterna i processparameterstudier av deras processer. Mjukvarans användbarhet kommer att förbättras genom diskussioner mellan utvecklare och användare och vid gemensamma projektmöten.