65Mn圆锯片热处理工艺及力学性能的研究

用Ｆｏｒｍａｒｓｔｏｒ－Ｄｉｇｉｔａｌ全自动相变测定仪对我国现行锯片用钢６５Ｍｎ的连续冷却转变曲线（ＣＣＴ曲线）进行了测定，研究了热处理工艺参数对６５Ｍｎ钢力学性能的影响，为合理制订圆锯片的热处理工艺提供了可靠的依据，得出了φ１６００ｍｍ圆锯片的最佳热处理工艺。     

P110钢级石油套管淬火冷却工艺研究

采用有限元法模拟了P110石油套管热处理淬火冷却过程,得到了钢管在壁厚方向的冷却曲线,并结合其CCT曲线分析了淬火冷却的最优化工艺.通过现场测温和对淬火组织照片的观察分析,验证了本模型的正确性.     

重型燃机压气机盘淬火过程的数值模拟与工艺优化

通过建立合适的有限元模型,模拟研究了重型燃机压气机盘在不同淬火介质中淬火时的温度变化,把计算得到的冷却曲线与CCT图中的冷却曲线进行比较,来判断压气机盘淬火时的组织转变.模拟计算结果表明,在不同的淬火介质中冷却,均可得到全马氏体组织.但在空气中冷却时,由于温差较小,淬火应力也较小,因而淬火变形和开裂的倾向性较小.由此提出在空气中冷却的淬火工艺方案,并在实际生产中得到了成功运用.     

中厚板无约束淬火冷却过程温度场有限元模拟

针对中厚钢板无约束淬火冷却过程温度场变化情况，建立了钢板冷却二维传热过程数学模型．采用有限元分析方法，对钢板二维温度场进行了数值模拟，得到钢板在空冷-水冷-空冷返红条件下的温度-时间曲线、瞬态温度场分布、上表面与中心温差-时间曲线及上、下表面温差-时间曲线，为中厚钢板淬火冷却温度预测和控制提供了依据，为制定合理的淬火工艺提供了有力的指导。     

三维点式感应淬火电磁热耦合场数值模拟

针对45钢三维点式感应淬火工艺进行参数设计,建立点式感应淬火过程的电磁场及温度场的非线性偏微分方程组,在有限元软件ANSYS中使用耦合场分析的方法实现了对加热功率为36 kW,电流频率为50 kHz的感应热处理工艺的数值模拟.结果表明,在综合考虑表面组织完全奥氏体化及感应加热效率的情况下,该工艺的最佳加热时间约为2 s.通过模拟分别得到使用冷却水和冷却油作为冷却介质时的感应淬火过程中的温度变化规律,结合45钢的连续冷却转变曲线,以马氏体转变临界冷却速度为判断依据,对淬火后工件表面组织进行预测,结果表明两种淬火条件均可以实现表面组织马氏体转变,实现工件的表面强化,且淬硬深度均约为1.0 mm.     

双介质淬火冷却时间计算方法的研究

双介质淬火是钢件淬火重要方法之一，在双介质淬火中从一种介质中冷却转至另一种介质冷却的适当时刻是获得良好效果的关键。根据现有淬火介质冷却速度特性曲线，建立数学模型，计算出换热系数h，从而计算出冷却过程的时间，为完善和发展双介质淬火工艺开拓了新的途径。     

中厚板无约束淬火冷却过程温度场有限元模拟

针对中厚钢板无约束淬火冷却过程温度场变化情况,建立了钢板冷却二维传热过程数学模型,采用有限元分析方法,对钢板二维温度场进行了数值模拟,得到钢板在空冷-水冷-空冷返红条件下的温度-时间曲线、瞬态温度场分布、上表面与中心温差-时间曲线及上、下表面温差-时间曲线,为中厚钢板淬火冷却温度预测和控制提供了依据,为制定合理的淬火工艺提供了有力的指导。     

真空高压气淬炉流场和温度场的数值模拟

建立了高压气淬过程的数值模型,对不同工艺参数下真空高压气淬炉内气体流场和工件温度场进行模拟和预测,得到淬火过程中工件的温度变化和特征点的冷却曲线。根据不同的工件形状和材料以及淬火气体压力进行计算,据此分析了工艺参数对工件冷却过程的影响。     

65MnCr耐磨钢的连续冷却曲线和相变规律

利用DIL805A热膨胀仪结合金相—硬度法,测得了低合金耐磨钢65Mn Cr的临界点温度Ac1,Ac3以及Ms;并绘制了该材料的过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了65Mn Cr过冷奥氏体连续冷却过程中组织转变规律;最后对65Mn Cr和65Mn的CCT曲线做了比较。结果表明:相比65Mn,65Mn Cr钢CCT曲线大大右移,淬透性大大增加;该钢的临界冷却速度为1~3℃/s;得到淬火最佳参数:淬火速度为3℃/s,堆冷温度为200~400℃。     

SWRCH22A钢过冷奥氏体的连续冷却转变

测定了SWRCH22A钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线，获得了该钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）；分析了该钢连续冷却过程中奥氏体转变产物的组织和硬度变化，为生产实践和工艺的制定提供了依据。     

H级高强防腐抽油杆用钢的过冷奥氏体连续冷却转变

采用DIL805L淬火膨胀仪,研究了H级高强防腐抽油杆用钢过冷奥氏体连续冷却转变过程中,冷速对显微组织和硬度的影响。结果表明:该试验钢在连续冷却过程中,CCT曲线呈现明显的整体右移现象,珠光体转变非常少,铁素体-珠光体转变区与贝氏体-马氏体转变区分离。硬度随冷速变化呈现两个阶段:包括低冷速下的快速增长和高冷速下的趋于稳定,这与微观组织的变化趋势有关。冷速＜1.5 ℃/s时,组织中才能存在贝氏体,该试验钢想要获取优良的贝氏体组织,可选择的冷速区间范围非常小,该试验研究可为抽油杆用钢的组织控制、工艺制定提供有效的技术支撑。     

过共析钢轨钢的连续冷却转变行为

以碳含量(质量分数)大于0.9％的过共析钢轨钢为研究对象,采用L78淬火膨胀仪研究了其在连续冷却过程中的微观组织及力学性能演变规律,并建立了过共析钢轨钢的连续冷却曲线,为制定过共析钢轨钢的合理轧后冷却工艺提供了理论依据.结果表明:当冷却速度在5～10℃/s内时,能够有效减少渗碳体与马氏体等异常组织的产生以及细化珠光体的...     

轧后热处理对珠光体钢轨相变组织及硬度的影响

通过在Gleeble-3500热模拟试验机上对珠光体钢轨进行双道次热压缩试验,得到试验钢在轧后不同热处理工艺下的显微组织及硬度,分析热变形后不同冷却速率、等温时间和等温温度对珠光体片层与硬度的影响及其机制。结果表明,1℃/s连冷、1℃/s欠速淬火等温转变后快冷(1℃/s-580℃-30 s)、3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)、5℃/s高冷速淬火620℃等温转变后快冷(5℃/s-620℃-60 s)试验钢得到珠光体+少量铁素体。而3℃/s连冷、3℃/s冷却淬火等温转变30 s后快冷(3℃/s-580℃-30 s)试验钢因等温时间不足出现了马氏体或贝氏体组织。相比于1℃/s连冷,1℃/s欠速淬火等温转变后快冷对减小珠光体的片层间距以及提高硬度有着积极的作用。延长等温时间后得到的3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)试验钢的珠光体层间距最细,达到73.19 nm,其片层取向多样,部分渗碳体片断裂,硬度提升幅度不大与类珠光体组织的含量增加有关。1℃/s连冷试验钢的珠光体片层最粗大,硬度最低归因于析出相NbC的过分长大以及断裂...     

DEVELOPMENT OF COMPUTER SIMULATION SOFTWARE ON PHASE TRANSFORMATION DURING QUENCHING

1.IntroductionThecomputersimulationonphasetransformationduringquenchingreceivedincreasingattentioninrecentyears.Itisofgreatimportancethatthefractionofvariousmicrostructurestransformedofaustenitedecompositionduringcofltinuouscoolingtothepropertiesofsteels.E.B.Hawbolt.t.l[1]measuredthekineticsoftheaustenite-pearlitetransformationunderisothermalandcontinuouscoolingconditionsonaeutectoidcarbonusingdiametraldilatometrictechnique.F.B.M.Fernades.t.lt2]andB.Buchmary.t.l[3]establishedmathematicalmod…     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

Nb元素对含Ti低碳微合金钢连续冷却转变及析出行为的影响

采用热模拟试验机研究了Nb元素对含Ti低碳微合金钢的动态连续冷却转变行为的影响,利用OM和TEM对等温淬火工艺处理后实验钢的显微组织和析出行为进行观察和分析。结果表明：Nb元素使得含Ti低碳微合金钢的动态CCT曲线整体向右下方移动,大大减小了先共析铁素体和珠光体相变区,同时扩大了针状铁素体和贝氏体相变区,在较低冷速时能得到较多的针状铁素体;含Nb- Ti和含Ti两种实验钢经等温淬火工艺处理后的显微组织均由铁素体和马氏体两相组成,铁素体相中析出物平均尺寸分别为6.8、4.2 nm,利用Orowan机制对析出强化量进行计算得出析出强化量分别为90.6、142.3 MPa。     

H13钢相变规律及其模具的真空热处理数值模拟

以H13钢热作模具真空淬火热处理组织演化预测数值模拟为目的,采用DIL805L热膨胀仪对H13热作模具钢进行连续冷却相变试验,结合显微组织和硬度绘制H13钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究了不同冷速对试样显微组织和硬度的影响,对Koistinen-Marburger方程中相变因子进行拟合,研究了H13钢的相变规律。结果表明,马氏体转变的临界冷速为1 ℃/s,Ms点为335 ℃,随着冷速增大,试样硬度直至增大到660 HV。将拟合后的马氏体相变方程通过二次开发手段导入有限元软件中开展数值模拟计算,计算结果显示H13钢模具不同取样点处马氏体体积分数为90%,可认为真空气淬后H13钢模具的组织为马氏体和残留奥氏体。     

70Si2MnV钢球淬火过程的有限元模拟

基于传热学和相变学原理,借助ANSYS热模拟软件建立70Si2MnV轧制钢球在淬火过程中的传热过程有限元数学模型,获得钢球内部温度场随时间的变化情况,结合CCT曲线预测淬火过程的相变过程,并通过显微组织及硬度表征对模拟结果进行验证。结果表明,淬火钢球表面及距表面20 mm处冷却速度较快,能够获得全马氏体组织;距离表面40 mm处冷却速度下降,淬火过程中产生少量贝氏体组织;心部冷却速度小于临界冷速,存在珠光体及贝氏体组织,但马氏体含量仍保持在80%左右,表明试验钢具有良好的淬透性,能保证直径ø120 mm的钢球完全淬透。     

40Cr钢连续冷却相变的数值模拟

淬火冷却过程中的相变对瞬态温度场和应力有较大影响。本文以40Cr钢为研究对象,用多项式拟合了等温转变图,采用孕期叠加法确定冷却过程相变的开始时间,给出了连续冷却相变动力学的数学模拟计算式,计算了淬火过程中的相组织的百分比。     

不同冷速对700 MPa级汽车大梁钢过冷奥氏体转变的影响

在DIL805L型淬火膨胀仪上测定了一种700 MPa级汽车大梁钢(700L)的连续冷却转变曲线(CCT曲线),结合金相-硬度法分析其相变规律、相变组织及影响因素。结果表明:试验钢的临界点Ac₃=898 ℃,Ac₁=772 ℃;当冷速小于0.5 ℃/s时,过冷奥氏体的转变产物为铁素体、珠光体和少量贝氏体;当冷速大于0.5 ℃/s时,珠光体消失;当冷速为5 ℃/s时,铁素体消失,转变产物全部为贝氏体;当冷速为10 ℃/s时,转变产物中出现少量马氏体组织,随着冷速增大,马氏体逐渐增多,贝氏体逐渐减少直至完全消失;随着冷速的提高,试验钢的硬度逐渐增大,当冷速为10 ℃/s时,硬度值有明显大幅度的增加。