摘要：针对提出的铸辗连续成形新型工艺，从细化组织、提高铸件质量，避免裂纹缺陷方面考虑，分别对采用砂型和金属型的42CrMo铸造环件进行温度场、应力场的数值模拟，利用模拟结果，进行凝固冷却过程裂纹倾向性预测。得到铸坯冷却速度越大，在铸型内停留时间越长，铸件收缩量越大，热应力越大，形成裂纹的倾向性也越大。边角部是最容易形成裂纹的部位。同时通过对铸坯进行微观组织数值模拟，建立冷却速度与二次枝晶臂间距的函数关系，分析冷却速度对组织性能的影响，得到采用金属型铸造可获得比砂型铸造组织性能好的铸坯。通过对比两种铸造方式，确定采用金属型铸造在1050℃左右温度下出模，可获得高质量无缺陷铸坯，可基本满足基于42CrMo环坯的铸辗连续成形工艺要求。分析结果可为预测铸件质量，试验研究提供理论参考。

关键词：冷却速度 枝晶臂间距 热应力 

单位：太原科技大学材料科学与工程学院 太原030024 太原科技大学金属材料成形理论与技术山西省重点实验室 太原030024