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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 5/2017

15.02.2017

The Experimental Characterization and Numerical Simulation of A-Segregates in 27SiMn Steel

verfasst von: Y. F. Cao, Y. Chen, P. X. Fu, H. W. Liu, D. Z. Li

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 5/2017

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Abstract

A 500-kg 27SiMn steel ingot has been produced via low-oxygen purifying technology and then fully dissected in the longitudinal center plane to investigate the typical features and formation mechanism of A-segregates. The macrostructure, microstructure, inclusions, cavity and solute segregation surrounding the A-segregates were characterized and analyzed in detail. It shows that the main solute components such as C, Si, and Mn, and even some large cavities accumulate obviously within the A-type channels. Owing to the low content of oxygen and other impurities, there is no apparent enrichment of the inclusions. Based on the classical theory of macrosegregation, driven by thermo-solutal buoyancy, A-segregates in the body of a 27SiMn steel ingot have been simulated successfully by using the multi-component continuum model. They disappear in a referred 1045 steel ingot. By comparing the evolution processes during solidification of both steels, it is demonstrated that the strong thermo-solutal convection originated from the high content of Si element in 27SiMn steel destabilizes the mushy zone and therefore induces the A-segregates. In terms of the occurrence zones of A-segregates and corresponding distributions of Rayleigh number, its critical value to predict the A-segregates in industrial steel ingots was proposed and then applied successfully.

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Metadaten
Titel
The Experimental Characterization and Numerical Simulation of A-Segregates in 27SiMn Steel
verfasst von
Y. F. Cao
Y. Chen
P. X. Fu
H. W. Liu
D. Z. Li
Publikationsdatum
15.02.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 5/2017
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-017-4006-0

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