PNSMI 热点文章
Research progress and prospects on the formation mechanism of macrosegregation and shrinkage porosity in large steel ingots
大型钢锭宏观偏析和缩孔形成机理的研究进展与展望
研究背景
近年来，计算机和实验技术的进步极大地促进了大型钢锭宏观偏析和缩孔缺陷研究的发展。特别是，通过将数值模拟与高精度实验测量相结合，研究人员能够更深入地了解宏观偏析和收缩缺陷的形成机制，为缺陷控制和提高钢锭质量提供了新的思路和方法。尽管有几篇综述文章报道了这一研究进展，但仍然缺乏对这些缺陷形成机制及其研究进展的全面系统总结。
研究方法
本文旨在全面回顾大型钢锭宏观偏析和缩孔形成机理的最新研究进展，并展望未来的研究方向。首先，重点回顾了钢锭宏观偏析的研究现状，包括“A”型通道偏析、顶部正偏析、底部负偏析的形成机理以及宏观偏析的数学模型。其次，总结了钢锭凝固过程中缩孔形成机理和判据的研究现状。然后，它探讨了收缩孔隙率和宏观偏析之间的复杂相互作用。最后，基于目前的研究不足，展望了未来潜在的研究方向和发展趋势，旨在为提高大型钢锭质量、促进装备制造业发展提供科学指导和技术支持。
实验结果解析
图1.大型钢锭典型凝固组织示意图。
图2. 凝固收缩流示意图。
图3. 热对流驱动枝晶间流体流动示意图。
结论与展望
本文全面总结了大型钢锭宏观偏析和缩孔形成机理的研究进展。通过深入分析，综合了“A”通道偏析、顶部正偏析和底部负偏析等宏观偏析现象的形成机制，指出这些现象主要是由钢锭凝固过程中的温度梯度、凝固速率和溶质元素分布不均引起的。同时，本文还总结了缩孔形成的机理和标准，强调了缩孔与宏观偏析之间的复杂相互作用，表明在实际生产过程中，这两种缺陷的形成是相互交织、相互影响的。此外，它突显了目前在深入了解大型钢锭宏观偏析和缩孔形成机制方面的局限性。这种缺乏理解限制了理论模型的发展和准确性，从而影响了预测和控制这些缺陷的能力。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2024.05.009
期刊简介
Progress in Natural Science: Materials International(PNSMI)由中国材料研究学会主办，是一本综合类英文SCI学术期刊，刊登材料科学领域的基础研究和应用基础研究方面的高水平、有创造性和重要意义的最新研究成果。
2022年最新影响因子4.8，分区为中科院材料科学二区。入选2019年中国科技期刊卓越行动计划，2022、2023连续两年获评中国最具国际影响力学术期刊。
欢迎投稿
扫码关注，获取更多
