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

I ett tidigare Vinnovaprojekt utvecklades för svensk stålindustri ett lättanvänt integrerat beräkningsverktyg MICAST som kan förutsäga utvecklingen av mikrostruktur och defekter vid gjutning av stål. Detta projekt, MICAST III, kommer att vidareutveckla MICAST för att möta fler behov från svensk stålindustri.

Mikrostruktur och uppkomst av defekter vid gjutning av stål är viktiga faktorer för kontroll av egenskaperna och kvaliteten på gjutprodukter. Modellering spelar en allt viktigare roll i analyserna av gjutningsprocessen, vilket kan förstärka den experimentella metoden genom att generera och kvantifiera den förståelse som krävs för att förbättra processen och för att lösa de problem som stålindustrin står inför.

Förväntade effekter och resultat

Fullständig fastransformationskinetik under nedkylning till rumstemperatur kommer att modelleras genom att kombinera CALPHAD och CCT-data. Varmsprickbildning vid stränggjutning av stål att kommer förutsägas baserat på en nyutvecklad elastisk-plastisk finita elementmetod i multiskala och kriterier för varmsprickbildning. Utöver detta kommer stöd för processen elektroslaggomsmältning (ESR) implementeras i MICAST och utökas med simuleringsmöjligheter med hjälp av OpenFOAM, vilket möjliggör användandet av avancerade flödes- och stelningsmodeller tillsammans med CALPHAD-metoden. Resultaten kommer att verifieras genom laboratorie- och driftförsök. Slutligen kommer den utvecklade MICAST-mjukvaran användas av industriparterna i processparameterstudier av deras processer.

Planerat upplägg och utförande

Projektet är uppdelat i fyra arbetspaket.

AP1: Thermo-mechanical modeling in Continuous casting

AP2: Process and solidification modeling in ingot remelt casting (ESR)

AP3: Software development

AP4: Documentation and dissemination of results

 

Koordinator: Swerim

Projektets löptid: 2022–2025