冷却方式对特厚钢板淬火温度均匀性的影响

对特厚钢板采用水槽浸入淬火和超快冷连续淬火两种方式,对比分析持续冷却和间歇冷却对特厚钢板心部、近表面冷速以及厚向温度均匀性的影响规律,阐述特厚钢板淬火特有的心部导热和表面换热特征,建立优化的淬火工艺规程.结果表明,相比于持续连续式淬火,间歇连续式淬火能够在保持特厚钢板心部冷速不降低的前提下,显著减缓钢板表面冷速,提高了厚向温度均匀性.当水冷/空冷时间比为14左右时,优化效果最为明显.     

淬火冷却过程中瞬态温度分布及组织分布的数学模拟

本文应用微机，对大型铸锻件在淬火冷却过程中的温度分布、相变行为及组织分 布进行了模拟和计算。在模拟方法中，考虑了大工件热处理的特点，对计算所用的热 交换系数、热传导系数、比热和相变潜热等物性值做了更合理的处理；提出了预测淬 火过程中组织分布的方法。利用ＩＢＭ－ＰＣ机对４０Ｃｒ钢圆柱体和４２ＣｒＭｏ钢圆筒 件进行了淬火冷却过程中温度分布及组织分布的模拟计算，计算的结果与实验的结果 符合得较好．     

探头及其冷却行为对淬火介质冷却特性评定的影响

根据不同形状与尺寸，材及结构的探讨头得的冷却曲线，分析了探讨的浸淬冷却行为，冷却效果及其对介质冷却特性评定的影响，对用探头及其 冷却曲线评定淬火介质特性的适用性及方法进行了探讨。     

缝隙冲击射流淬火对流换热的影响因素

采用有限元方法对非淹没缝隙射流冲击区单相对流换热进行数值模拟.结合辊式淬火冷却的特点,分析了缝隙射流冲击区对流换热的影响因素如射流速度、射流出口距冲击板的距离(高度)、喷嘴宽度、射流出口速度方向与冲击板之间的夹角、水温等.结果表明:在淬火100 mm厚钢板时,经济实用的工艺参数为射流速度40～45 m.s-1,射流出口距冲击板的距离(高度)20 mm,喷嘴宽度2 mm,射流出口速度方向与冲击板之间夹角45°,水温10～35℃.     

探头及其冷却行为对淬火介质冷却特性评定的影响

根据不同形状与尺寸、材质及结构的探头测得的冷却曲线，分析了探头的浸淬冷却行为、冷却效果及其对介质冷却特性评定的影响，对用探头及其冷却曲线法评定淬火介质冷却特性的适用性及分析方法进行了探讨．     

热轧高强度无缝钢管淬火工艺温度场有限元模拟

本文考虑了热轧高强度无缝钢管的几何对称性,分析了无缝钢管材料的化学成分,测量了材料的热传导率、比热及对流换热系数,采用有限元法对无缝钢管的淬火过程的温度场进行了数值模拟,得出了淬火过程中管体内的温度分布及变化情况,模拟计算结果与实际测量以及工厂的生产实际较为接近,对工厂的热处理工艺制定和预测产品质量具有重要的指导意义,同时,也为进一步研究无缝钢管淬火后的残余应力分布情况提供了有力的依据.     

影响淬火热处理变形的主要因素

分析零件淬火变形的主要因素及控制热处理变形、提高零件热处理质量的方法。     

聚合物淬火剂 SST_(301) 的冷却机理探讨

阐述了聚合物淬火剂ＳＳＴ３０１的基本特性，探讨了冷却机理．结果表明，该淬火剂在冷却金属时，在金属表面形成一层聚合物隔离膜，此膜能降低金属淬火时产生的热应力和组织应力、减小淬火变形量、防止淬火开裂     

体积分数对淬火介质BW冷却速度的影响

为了在42CrMo热处理时使用水基聚合物淬火介质,对不同体积分数的聚烷撑乙二醇类高分子化合物(Aquatensid BW)淬火介质进行了冷却曲线测定,探讨了体积分数对BW淬火介质的影响,在此基础上测定42CrMo的硬度,加以验证体积分数为15%的BW冷却性能。结果表明:预热温度为30℃时,随着BW体积分数增加,最大冷却速度和300℃时的冷却速度逐渐降低;对于尺寸精度要求较高的轴类零件,采用体积分数为15%的BW进行淬火,心部洛氏硬度均在48HRC以上,表层硬度大于52HRC,且零件变形小。     

7050铝合金厚板淬火过程的数值模拟研究

采用Deform 3D有限元软件对尺寸为630 mm×300 mm×80 mm的7050铝合金厚板淬火过程进行模拟,研究了厚板的温度和残余应力分布情况,同时对比分析了淬火水温对厚板淬火过程的影响.结果表明,淬火过程中温度分布不均匀,淬火刚开始时,表层温度下降较快,冷却速率约为131.5℃/s,内部温度下降缓慢,冷却速率约为33.2℃/s,厚板整体能够被固溶.淬火初期,厚板表层呈现拉应力,内部为压应力;淬火完成后,心部变为拉应力,最大值为131 MPa,表层为压应力.随着淬火水温的升高,通过淬火敏感区的冷却速率降低,厚板中的残余应力略有减小;采用25～80℃水淬均能获得过饱和固溶体,选用80℃进行淬火时的残余应力稍有降低.     

基于Fluent的无缝钢管控制冷却喷嘴布置参数

为获得轴向均匀的温度场,利用Fluent有限元仿真软件,对无缝钢管控冷设备中喷嘴布置情况进行了三维建模及数值模拟,研究了喷嘴直径、喷嘴个数、喷嘴排数、喷嘴入口速度和入口方向等参数对钢管外壁冷却均匀性的影响.结果表明,喷嘴直径和布置情况、以及喷嘴入口方向对钢管外表面冷却均匀性影响较大;喷嘴入口速度仅影响冷却速率,对钢管外表面冷却均匀性影响不大.     

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.     

石油钻杆焊缝气雾淬火过程温度场的数值计算

石油钻杆的接头与杆体摩擦焊接后要进行淬火热处理,多采用气雾为冷却介质提高焊缝区的冲击韧性,根据钻杆焊缝局部气雾淬火的特点,选取合理的数学模型,用有限元方法计算了淬火过程中温度场的变化规格,计算中对相变焓进行了等效热容法处理,在生产现场对钻杆焊缝进行喷雾淬火,处理的结果符合实际生产需要。     

喷雾重叠率对带钢冷却效果的影响

本文建立了双喷嘴气雾冷却系统的物理和数学模型,在固定单个喷嘴流量、压力、雾化角和喷嘴喷射距离的条件下,利用FLUENT软件对喷雾重叠率分别为0、25%、50%和75%时,雾化场中液滴分布、液滴速度以及带钢表面温度分布、带钢冷却速度进行仿真计算。数值模拟结果表明,当喷雾重叠率为25%时,雾化场内液滴的位置分布、带钢表面液滴的速度分布以及带钢表面的温度分布最为均匀,带钢冷却效果最佳;但与其他喷雾系统的特性参数相比,喷雾重叠率对带钢的冷却速度影响不大。     

四支管钢板控冷结构喷嘴管出口流量均匀性

利用有限元耦合场数值模拟计算方法,对钢板控冷设备中四支管结构管路的流场进行了三维稳态数值模拟,分析了喷嘴管直径、喷嘴管高度、支管直径以及入口管进水流速等参数对各喷嘴管出口流量均匀性的影响. 模拟结果表明:喷嘴管直径、支管直径、入口管进水流速对各喷嘴管出口流量均匀性影响较大,而喷嘴管高度对各喷嘴管出口流量均匀性影响较小.     

重新认识亚共析钢淬火加热温度与保温时间

钢铁热处理目的是改善其组织 ,提高其机械性能 ,延长机械零件的使用寿命。然而该工艺大量消耗能源。我国机械工业正在服役的热处理设备中 ,电炉约占 90 % ,年耗电量将近 90亿度 ,经过多年努力 ,虽然全国热处理平均电耗已由 1 978年的约 1 60 0度 /吨 ,下降到目前的约 1 0 0 0度 /吨 ,但是与工业发达国家相比仍有很大差距 ,平均处理 1吨工件的耗电量比日本和欧美要多 2至 3倍 [1]。热处理能耗绝大部分用于加热和保温 ,因此为了降低能耗 ,降低产品成本 ,应在满足热处理质量前提下 ,尽可能降低加热温度 ,缩短保温时间。随着科学技术的发展 ,测试手段的完善提高 ,对加热温度、保温时间与热处理后钢材性能之间关系有了新的认识。本文探讨亚共析钢的淬火加热温度与保温时间。     

大型锻件淬冷过程数值模拟与实验验证

为了了解和分析大型锻件在淬火过程中温度和组织场等的变化情况,应用非线性有限元软件MSC.Marc及其二次开发功能建立了二维有限元模型.综合考虑相变与温度的耦合关系、相变热的影响和热物性参数的非线性等问题,获得锻件淬火过程1/4截面上瞬态温度场和组织场的变化云图.材料的TTT转变曲线在AutoCAD软件环境下通过开发的程序实现动态调用.以35CrMo钢长圆柱大型锻件为对象,模拟了其淬火过程中温度和组织的转变过程.比较计算得到的温度曲线和实际测量结果表明,两者吻合较好.     

SPV490钢板直接淬火回火工艺的研究

针对SPV490钢控轧后的直接淬火回火工艺进行研究.结果表明,采用再结晶区控轧后结合直接淬火回火工艺时,实验钢的强度大幅度提高,但韧性下降;采用在奥氏体再结晶区变形44%,然后在未再结晶区变形的两阶段控轧工艺后结合直接淬火回火工艺时,由于在细化晶粒的基础上增加晶粒内部变形带数量及位错密度,从而获得细小、均匀的组织,实验钢的综合力学性能良好.