JPH04339540A - 鋳鋼鋳物の方案作製方法 - Google Patents
鋳鋼鋳物の方案作製方法Info
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- JPH04339540A JPH04339540A JP10697891A JP10697891A JPH04339540A JP H04339540 A JPH04339540 A JP H04339540A JP 10697891 A JP10697891 A JP 10697891A JP 10697891 A JP10697891 A JP 10697891A JP H04339540 A JPH04339540 A JP H04339540A
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- casting
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- cast steel
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳物中に発生する引け
巣を防止するための鋳鋼鋳物の方案作製方法に関する。
巣を防止するための鋳鋼鋳物の方案作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、コンピュータの性能が向上し、ま
た価格も低下したことより、凝固シミュレーションが鋳
造方案に利用されるようになってきている。この凝固シ
ミュレーションにより鋳物の引け巣発生を予測する方法
は、大中逸雄著「コンピュータ伝熱・凝固解析入門」（
１９８５年、丸善刊）に纏められている。このうち広く
用いられているのは、温度勾配法と温度勾配／（凝固速
度）１／２ 法である。
た価格も低下したことより、凝固シミュレーションが鋳
造方案に利用されるようになってきている。この凝固シ
ミュレーションにより鋳物の引け巣発生を予測する方法
は、大中逸雄著「コンピュータ伝熱・凝固解析入門」（
１９８５年、丸善刊）に纏められている。このうち広く
用いられているのは、温度勾配法と温度勾配／（凝固速
度）１／２ 法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、鋳鋼
の合金成分が異なると臨界値が変化することより、各々
の鋳鋼の合金について多くの実験と凝固シミュレーショ
ンを繰り返し行って臨界値を求めるものである。一般に
鋳鋼の合金の種別が同じであっても化学成分は個々の鋳
鋼鋳物についてかなり変化するため、それぞれの臨界値
を求めていくのは非常に困難である。また、上記の従来
用いられてきた温度勾配法と温度勾配／（凝固速度）１
／２ 法においては、凝固中のどの時点の温度勾配法や
温度勾配／（凝固速度）１／２ によって判断するのか
不明瞭である。このように、従来法では鋳鋼の合金組成
が異なるたびに、臨界値を実験で求めていく必要があっ
た。
の合金成分が異なると臨界値が変化することより、各々
の鋳鋼の合金について多くの実験と凝固シミュレーショ
ンを繰り返し行って臨界値を求めるものである。一般に
鋳鋼の合金の種別が同じであっても化学成分は個々の鋳
鋼鋳物についてかなり変化するため、それぞれの臨界値
を求めていくのは非常に困難である。また、上記の従来
用いられてきた温度勾配法と温度勾配／（凝固速度）１
／２ 法においては、凝固中のどの時点の温度勾配法や
温度勾配／（凝固速度）１／２ によって判断するのか
不明瞭である。このように、従来法では鋳鋼の合金組成
が異なるたびに、臨界値を実験で求めていく必要があっ
た。
【０００４】本発明は、上記従来の課題を解決し、凝固
シミュレーションを利用して効率よく鋳鋼鋳物中に発生
する引け巣を予見し、その結果をもとに引け巣を防止す
る方案作製方法を提供することにある。
シミュレーションを利用して効率よく鋳鋼鋳物中に発生
する引け巣を予見し、その結果をもとに引け巣を防止す
る方案作製方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、鋳物のどの位置においてもその固相率
が０．２以上になった時点において、鋳物の凝固が完全
には終わってない領域での固相率勾配［Ｇ（単位：１／
ｍｍ）］を凝固速度の平方根［Ｒ１／２ 〔単位：（ｍ
ｍ／ｓ）１／２ 〕］で割った値［Ｇ／Ｒ１／２ （単
位：ｓ１／２ ｍｍ−３／２］を０．０２以上とするこ
とを特徴とする。
めに、本発明は、鋳物のどの位置においてもその固相率
が０．２以上になった時点において、鋳物の凝固が完全
には終わってない領域での固相率勾配［Ｇ（単位：１／
ｍｍ）］を凝固速度の平方根［Ｒ１／２ 〔単位：（ｍ
ｍ／ｓ）１／２ 〕］で割った値［Ｇ／Ｒ１／２ （単
位：ｓ１／２ ｍｍ−３／２］を０．０２以上とするこ
とを特徴とする。
【０００６】
【作用】固相率勾配［Ｇ］は溶湯補給経路の流動性のし
やすさを表し、凝固速度の平方根［Ｒ１／２ ］は溶湯
補給すべき量に比例する。従って、［Ｇ／Ｒ１／２ ］
が大きい程押し湯からの溶湯補給がされやすく、欠陥が
発生しにくい。
やすさを表し、凝固速度の平方根［Ｒ１／２ ］は溶湯
補給すべき量に比例する。従って、［Ｇ／Ｒ１／２ ］
が大きい程押し湯からの溶湯補給がされやすく、欠陥が
発生しにくい。
【０００７】固液共存が強度を持ち流動抵抗になるのは
固相率が０．２以上であり、鋳鋼鋳物のどの位置におい
ても固相率が０．２以上の時点まで凝固シミュレーショ
ンを行う。
固相率が０．２以上であり、鋳鋼鋳物のどの位置におい
ても固相率が０．２以上の時点まで凝固シミュレーショ
ンを行う。
【０００８】鋳物の凝固が完全には終わってない領域で
の固相率勾配を凝固速度の平方根で割った値［Ｇ／Ｒ１
／２ ］は、０．０２ｓ１／２ ｍｍ−３／２以下では
、引け巣欠陥が発生しやすい。［Ｇ／Ｒ１／２ ］が、
０．０２ｓ１／２ ｍｍ−３／２以上では、引け巣欠陥
が発生し難い。
の固相率勾配を凝固速度の平方根で割った値［Ｇ／Ｒ１
／２ ］は、０．０２ｓ１／２ ｍｍ−３／２以下では
、引け巣欠陥が発生しやすい。［Ｇ／Ｒ１／２ ］が、
０．０２ｓ１／２ ｍｍ−３／２以上では、引け巣欠陥
が発生し難い。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００１０】厚さ１５ｍｍの平板の一端に押湯を取り付
けた板状の鋳鋼鋳物の中央断面の凝固シミュレーション
と鋳造結果を以下の図１から図４により説明する。
けた板状の鋳鋼鋳物の中央断面の凝固シミュレーション
と鋳造結果を以下の図１から図４により説明する。
【００１１】表１は、鋳造した鋳鋼の２種類の化学成分
を示す。
を示す。
【表１】
表２は、凝固シミュレーションおよび鋳造に使用し
た材料の熱物性値を示す。
た材料の熱物性値を示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】（実施例１）図１（イ）は、鋳鋼Ａからな
る板状鋳物１のどの位置においても固相率（ｆｓ）が０
．２以上になった時点の中央断面の凝固シミュレーショ
ン結果である。その時の鋳鋼鋳物の凝固が完全には終わ
ってない領域での固相率勾配を凝固速度の平方根で割っ
た値（以下、Ｇ／Ｒ１／２ という）を図１（ロ）に示
す。そして、実際の鋳鋼鋳物の引け巣の発生状態を図１
（ハ）に示す。
る板状鋳物１のどの位置においても固相率（ｆｓ）が０
．２以上になった時点の中央断面の凝固シミュレーショ
ン結果である。その時の鋳鋼鋳物の凝固が完全には終わ
ってない領域での固相率勾配を凝固速度の平方根で割っ
た値（以下、Ｇ／Ｒ１／２ という）を図１（ロ）に示
す。そして、実際の鋳鋼鋳物の引け巣の発生状態を図１
（ハ）に示す。
【００１４】図１（ハ）に示すように、図１（ロ）のＧ
／Ｒ１／２ が０．０２以下の領域（図中のハッチング
）と対応する部分に、引け巣２欠陥が発生している。
／Ｒ１／２ が０．０２以下の領域（図中のハッチング
）と対応する部分に、引け巣２欠陥が発生している。
【００１５】（実施例２）図２（イ）は、板状の鋳鋼Ｂ
のどの位置においても固相率（ｆｓ ）が０．２以上に
なった時点の中央断面の凝固シミュレーション結果であ
る。その時のＧ／Ｒ１／２ を図２（ロ）に示す。そし
て、実際の鋳鋼鋳物の引け巣２発生状態を図２（ハ）に
示す。
のどの位置においても固相率（ｆｓ ）が０．２以上に
なった時点の中央断面の凝固シミュレーション結果であ
る。その時のＧ／Ｒ１／２ を図２（ロ）に示す。そし
て、実際の鋳鋼鋳物の引け巣２発生状態を図２（ハ）に
示す。
【００１６】図２（ハ）に示すように、図２（ロ）のＧ
／Ｒ１／２ が０．０２以下の領域（図中のハッチング
）と対応する板状鋳鋼Ｂの部分に、引け巣２欠陥が発生
している。
／Ｒ１／２ が０．０２以下の領域（図中のハッチング
）と対応する板状鋳鋼Ｂの部分に、引け巣２欠陥が発生
している。
【００１７】鋳鋼Ｂは鋳鋼Ａと比較してＣ量が多いため
、凝固温度範囲が広くなり、Ｇ／Ｒ１／２ の小さい領
域が広くなって、引け巣欠陥の発生も広範囲に起こる。
、凝固温度範囲が広くなり、Ｇ／Ｒ１／２ の小さい領
域が広くなって、引け巣欠陥の発生も広範囲に起こる。
【００１８】（実施例３）図３（イ）は、板状の鋳鋼Ａ
の端面３に冷し金を取り付けて鋳造した場合の、どの位
置においても固相率（ｆｓ ）が０．２以上になった時
点の中央断面の凝固シミュレーション結果である。その
時のＧ／Ｒ１／２ を図３（ロ）に示す。そして、実際
の鋳鋼鋳物の引け巣発生状態を図３（ハ）に示す。
の端面３に冷し金を取り付けて鋳造した場合の、どの位
置においても固相率（ｆｓ ）が０．２以上になった時
点の中央断面の凝固シミュレーション結果である。その
時のＧ／Ｒ１／２ を図３（ロ）に示す。そして、実際
の鋳鋼鋳物の引け巣発生状態を図３（ハ）に示す。
【００１９】図３（ロ）のＧ／Ｒ１／２ が０．０２以
下の領域は存在せず、図３（ハ）に示すように引け巣欠
陥は発生していない。
下の領域は存在せず、図３（ハ）に示すように引け巣欠
陥は発生していない。
【００２０】（実施例４）図４（イ）は、板状の鋳鋼Ｂ
の端面３に冷やし金を取り付けて鋳造した場合の、どの
位置においても固相率（ｆｓ ）が０．２以上になった
時点の中央断面の凝固シミュレーション結果である。そ
の時のＧ／Ｒ１／２ を図４（ロ）に示す。そして、実
際の鋳鋼鋳物の引け巣発生状態を図４（ハ）に示す。
の端面３に冷やし金を取り付けて鋳造した場合の、どの
位置においても固相率（ｆｓ ）が０．２以上になった
時点の中央断面の凝固シミュレーション結果である。そ
の時のＧ／Ｒ１／２ を図４（ロ）に示す。そして、実
際の鋳鋼鋳物の引け巣発生状態を図４（ハ）に示す。
【００２１】図４（ロ）のＧ／Ｒ１／２ が０．０２以
下の領域は存在せず、図４（ハ）に示すように引け巣欠
陥は発生していない。
下の領域は存在せず、図４（ハ）に示すように引け巣欠
陥は発生していない。
【発明の効果】上記説明の通り、本発明の鋳鋼鋳物のど
の位置においても固相率が０．２以上になった時点にお
いて、固相率勾配を凝固速度の平方根で割った値を０．
０２以上になるように凝固シミュレーションを行うこと
で、使用材質に制限されることなく、それぞれの材質に
対応して肉眼で見えるような大きな引け巣や、肉眼では
見えない耐圧試験で洩れ欠陥となる微小引け巣欠陥の発
生を防止でき、鋳鋼鋳物の方案作製に適用して極めて有
用である。
の位置においても固相率が０．２以上になった時点にお
いて、固相率勾配を凝固速度の平方根で割った値を０．
０２以上になるように凝固シミュレーションを行うこと
で、使用材質に制限されることなく、それぞれの材質に
対応して肉眼で見えるような大きな引け巣や、肉眼では
見えない耐圧試験で洩れ欠陥となる微小引け巣欠陥の発
生を防止でき、鋳鋼鋳物の方案作製に適用して極めて有
用である。
【図１】鋳鋼Ａの板状鋳造品の中央断面の凝固シミュレ
ーションと鋳造結果を示す図である。
ーションと鋳造結果を示す図である。
【図２】鋳鋼Ｂの板状鋳造品の中央断面の凝固シミュレ
ーションと鋳造結果を示す図である。
ーションと鋳造結果を示す図である。
【図３】冷し金を設置した鋳鋼Ａの板状鋳造品の中央断
面の凝固シミュレーション結果と鋳造結果を示す図であ
る。
面の凝固シミュレーション結果と鋳造結果を示す図であ
る。
【図４】冷し金を設置した鋳鋼Ｂの板状鋳造品の中央断
面の凝固シミュレーション結果と鋳造結果を示す図であ
る。
面の凝固シミュレーション結果と鋳造結果を示す図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 鋳鋼鋳物の凝固シミュレーションを行
い、鋳物のどの位置においてもその固相率が０．２以上
になった時点において、鋳物の凝固が完全には終わって
ない領域での固相率勾配［Ｇ（単位：１／ｍｍ）］を凝
固速度の平方根［Ｒ１／２ 〔単位：（ｍｍ／ｓ）１／
２ 〕］で割った値［Ｇ／Ｒ１／２ （単位：ｓ１／２
ｍｍ−３／２］を０．０２以上とする鋳鋼鋳物の方案
作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10697891A JPH04339540A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 鋳鋼鋳物の方案作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10697891A JPH04339540A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 鋳鋼鋳物の方案作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04339540A true JPH04339540A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=14447374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10697891A Pending JPH04339540A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 鋳鋼鋳物の方案作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04339540A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009133602A1 (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-05 | 株式会社木村鋳造所 | 鋳鉄鋳物の引け巣の予測および防止方法 |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP10697891A patent/JPH04339540A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009133602A1 (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-05 | 株式会社木村鋳造所 | 鋳鉄鋳物の引け巣の予測および防止方法 |
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