淬冷过程工件温度场的计算机模拟与实验

在实验测得的换热系数基础上，利用有限元方法，对淬火工作的温度场进行计算机模拟。由计算机模拟结果可以看出，对淬火工件的计算机模拟可以真实，直观地表达出实际淬火过程中，工件内部的温度、冷却速度变化等情况。模拟结果和测量结果是比较接近的，能够反应真实的淬火过程温度场的变化。     

45钢零件淬火过程温度场的ansys模拟

ansys有限元软件在温度场的模拟过程中，很好地结合了材料变温过程材料热物性参数的变化，特别适用于钢件淬火过程温度场的准确计算。通过利用ansys有限元分析软件对几何外形复杂的45钢零件淬火过程温度进行有限元模拟，得到了零件温度随淬火时间的分布关系。模拟结果与实际过程一致，且运算速度较快，适用于淬火液的选取及淬火工艺的优化，并为精确计算淬火过程中的热应力、残余应力做好了准备工作。     

双辊冷却低过热度方坯连铸流场温度场耦合数值模拟

文章基于CFD软件,建立了双辊冷却低过热度稳态浇铸模型,同时选材45#钢,模拟了不同拉速下冷却辊处及结晶器内部钢液的流场、温度场及凝固场分布,并分析了拉速的变化对各场分布的影响.结果表明:经冷却辊冷却的钢液过热度降低,实现了低过热度浇铸的目的.     

车轮液淬过程的三维热场模拟

采用 ANSYS 软件,对圆柱形试样的淬火过程进行有限元模拟,并将模拟结果与实际测得的冷却曲线进行对比.对比分析显示二者吻合,证明利用ANSYS进行淬火过程温度场模拟是可信的.对45号钢车轮件的水冷淬火、水油双液淬火过程的三维温度场进行模拟.模拟分析发现,45号钢车轮淬件尺寸较大,自身冷却速率较慢.采用水油双液淬火,由水淬转为油淬时,马氏体的转变受到较大影响, 有可能导致淬不足的现象.     

磨削淬硬加工区域温度的数值模拟

磨削淬硬是利用磨削加工中产生的热——机械复合作用直接对零件表面进行热处理，使工件表面层发生马氏体相变，达到与表面热处理一样性能的一种新技术．本文利用伽辽金方法建立了磨削淬硬加工温度场的有限元模型，并采用三角形热源模型基于ANSYS有限元分析软件对其温度场进行了数值计算．基于温度场数值计算与模拟结果对磨削淬硬加工淬硬层厚度进行了预测，并与实验结果进行了对比，验证了仿真结果的合理性．     

1045钢淬火时温度场的数值模拟

基于实验测定的1045钢淬火冷却曲线,应用有限差分原理和非线性估计法对非线性导热方程的逆问题进行了求解,给出了一种求解钢淬火时非线性表面换热系数的方法;应用数学转换方法计算了1045钢在连续冷却时奥氏体、珠光体、贝氏体和马氏体的体积百分数.应用有限元分析软件ANSYS计算了1045钢淬火时具有相变和非线性表面换热系数的温度场.研究表明,钢淬火时的温度场、导热与换热是非线性的,温度场的计算结果和实验结果比较吻合.     

组合热源模型下焊剂片约束电弧焊温度场预测

通过反演法将高斯面热源与柱型体热源耦合构建成组合热源,再运用软件ABAQUS对焊剂片约束电弧焊高强钢T形接头在此组合热源作用下形成的温度场进行数值模拟.模拟过程中着重考虑了夹具与工件之间的接触传热.通过将模拟结果与实验结果对比,发现模拟与实验所得焊缝形貌、以及各测试点焊接热循环曲线基本吻合,从而验证了有限元分析中使用该组合热源模型预测焊剂片约束电弧焊温度场的可行性和有效性.对T形接头温度场分布研究发现,模拟的T形接头的面板和芯板在厚度方向温度分布均匀.对热循环曲线的分析中发现,夹具在工件冷却阶段的作用明显,为此对焊接热影响区范围进行数值预测,预测结果与实验结果吻合.     

等离子熔积成形过程的温度场有限元模拟

建立了等离子熔积成形过程移动热源和动质传热的三维有限元数学模型,进行了该过程温度场的模拟分析．模拟结果表明,等离子熔积成形的温度场具有时空交变与不均匀分布的特性,随着熔积层数的增加,零件温度均匀化程度提高,冷却速度下降;但随着冷却速度下降,易产生流淌,影响成形性．最后通过对温度场的实验测定,模拟结果与实验结果基本符合,证明了熔积成形模拟计算模型的合理性．     

钨极氩弧焊温度场三维动态模拟及红外测温

焊件温度场快速加热和冷却过程中的正确描述是进行组织转变和焊后接头力学性能分析的前提条件,文中建立了电弧运动下的三维焊接温度场的动态有限元计算模型,利用有限元分析软件Ansys编制了APD I程序,针对铝合金钨极氩弧焊焊接动态过程进行了模拟仿真.采用双椭圆热源模型进行计算,分析中考虑了材料热物理性能随温度的变化,以及辐射、对流、相变对温度场的影响.采用红外测温仪SAT-HY6800对焊接过程进行测温,加装滤光镜排除电弧辐射对红外测温的影响,实现了对焊缝区域温度的采集.将测量温度与计算结果进行了比较,两者基本吻合.     

铬锰氮不锈钢热物性参数的测定及冷却过程温度场模拟

在测定几个重要的热物性参数基础上,用商业有限元软件包对水轮机用ＺＧＯＣｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢大平板件在静止空气、喷雾以及水冷却过程中温度场进行了模拟计算,得到了工件内部在上述三种冷却条件下温度分布曲线及平均冷速与板厚度的关系曲线。     

Fe—AL—C三元系互扩散系数

本文简述了测定Fe—Al—C三元系互扩散系数的方法。测定了在碳浓度为0.12%、0.33%、0.45%和0.85%时Fe—Al—C三元系互扩散系数及扩散激活能。利用所测得的扩散系数,应用扩散方程对钢件渗铝层铝浓度分布进行了理论计算,计算值与实测值非常吻合。     

热处理工艺对38CrMoAlA钢组织与性能的影响

 通过热处理工艺试验研究了38CrMoAlA钢不同淬火温度、冷却方式和回火温度对38CrMoAlA钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,在900—1000℃淬火温度范围内,淬火温度对该钢的力学性能影响不大。不同的冷却方式因淬火介质的冷却强度不同,导致淬火后的组织不同,从而影响该钢的力学性能。回火温度对该钢的力学性能的影响较为显著,100—400℃范围内回火表现出回火脆性,在620℃回火能得到较好的强韧配合。该钢采用940℃,1h,油冷620℃,5h,油冷的热处理工艺时,可获得适宜的力学性能。     

屈服强度800 MPa的低碳微合金钢

研究了不同成分特征的含锰含碳微合金钢通过控轧控冷后回火的组织与力学性能,Mn含量为1．7％－2．3％的试验钢轧后经快冷和中温回火获得了高强度和一定的塑性、韧性,其中含0．06％,2．3％Mn,0．21％Al和微量Nb,Ti,B的快冷回火钢屈服强度（σ0．2）超过800MPa,延伸率大于4％。室温冲击韧性134－174．5J／cm^2,－40℃冲击韧性为103－110J／cm^2,具有由变形奥氏体转变成的细小贝氏体组织。     

F40级船板钢的应变时效行为

通过SEM、TEM和多功能内耗仪研究了F40级船板钢应变时效后的微观组织变化以及时效过程中的内耗行为. 结果表明:应变时效过程中,F40级船板钢宏观组织没有发生明显的变化,组织很稳定;在内耗-温度曲线上230℃时出现一个内耗峰,这是由于游离态的碳原子在此条件下钉扎位错和摆脱位错钉扎所导致;位错组态的变化及位错与碳原子相互作用的宏观效应表现为钢板应变时效后硬度上升,韧性下降,韧脆转变温度升高.     

V-N微合金化X80抗大变形管线钢的组织与力学性能

通过热模拟试验机研究了V-N微合金钢过冷奥氏体动态连续冷却相变行为,设计了V-N微合金化X80抗大变形管线钢的轧制与冷却工艺参数并分析了组织和力学性能的关系.结果表明,动态CCT曲线出现高温转变区和中温转变区分离的现象,转变温度范围分别是637~728℃和441~601℃,当冷速为10~20℃/s时,形成针状铁素体为主的组织.V-N微合金化管线钢组织以多边形铁素体和针状铁素体为主,屈服强度、抗拉强度、均匀延伸率和-20℃夏比冲击功分别为603MPa,724MPa,11.1%和214J,满足API Spec 5L对X80管线钢的力学性能要求,同时具有好的强塑性匹配.     

变形工艺对热轧双相钢显微组织和性能的影响

以热轧双相钢为研究对象,在实验室通过热轧实验,研究了变形量、卷取温度、终轧温度对高强热轧双相钢组织细化和力学性能的影响.通过研究可以发现,变形工艺参数对热轧双相钢的显微组织和力学性能有很大的影响,热轧双相钢的显微组织主要有三种典型微观形貌,而这三种典型形貌又赋予了双相钢不同的强韧化机制和力学性能.在实验室条件下,开发了780 MPa级以Mn,Si为主要添加元素的热轧双相钢生产工艺,可以使热轧双相钢的屈服强度达到要求的级别,并且断后伸长率良好.     

电感应再加热对低合金钢热轧组织影响的模拟

利用热模拟试验机Gleeble1500D研究了低合金钢变形后,冷却至一定温度进行电感应再加热后微观组织的变化情况.在不同冷却温度,以及淬火和正火两种热处理方式下,研究了再加热过程对微观组织的影响.结果表明:变形后再加热过程对淬火试样组织影响较大;冷却温度处于两相区时,电感应再加热过程能改善温度分布均匀性,影响铁素体相变过程和碳氮化物的析出行为,促进晶粒长大,能够有效地控制和改善淬火热处理钢材的微观组织和性能.     

累积叠轧焊工艺改善普碳钢材料性能特征

在普通热轧机上利用累积叠轧焊工艺对普碳钢Q235进行了实验研究,重点研究了压下量(最大压下量98%)、循环轧制次数等工艺参数对Q235钢组织及性能的影响规律.结果表明:在普通热轧机上应用累积叠轧焊工艺对同种材料进行焊合,不仅可以获得连续、均匀的结合组织,而且使Q235钢的组织得到明显的细化,夹杂物分布更加均匀,材料的强度大幅度提高,抗拉强度达800MPa以上.     

Effect of melting temperature on microstructural evolutions,behavior and corrosion morphology of Hadfield austenitic manganese steel in the casting process

In this study, the effect of melting temperature on the microstructural evolutions, behavior, and corrosion morphology of Hadfield steel in the casting process is investigated. The mold was prepared by the sodium silicate/CO₂ method, using a blind riser, and then the desired molten steel was obtained using a coreless induction furnace. The casting was performed at melting temperatures of 1350, 1400, 1450, and 1500℃, and the cast blocks were immediately quenched in water. Optical microscopy was used to analyze the microstructure, and scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffractrometry (XRD) were used to analyze the corrosion morphology and phase formation in the microstructure, respectively. The corrosion behavior of the samples was analyzed using a potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 3.5wt% NaCl. The optical microscopy observations and XRD patterns show that the increase in melting temperature led to a decrease of carbides and an increase in the austenite grain size in the Hadfield steel microstructure. The corrosion tests results show that with increasing melting temperature in the casting process, Hadfield steel shows a higher corrosion resistance. The SEM images of the corrosion morphologies show that the reduction of melting temperature in the Hadfield steel casting process induced micro-galvanic corrosion conditions.     

终轧温度及轧后冷却速度对Q460C钢组织和相变的影响

在Gleeble-1500热应力/应变模拟实验机上热压缩模拟Q460C含铌钢的轧制过程,并控制终轧温度和轧后冷却速度.通过观察金相组织和膨胀曲线研究控轧控冷对Q460C钢组织和相变的影响,分析了轧制过程中可能诱导其裂纹产生的原因.结果表明,Q460C钢组织分布不均、控轧控冷工艺不合理均可能造成其裂纹的产生,提高终轧温度可促进相变提前发生,而在较高终轧温度下,轧后冷却速度对Q460C钢组织变化的影响很小.