淬火纵向裂纹的有限元模拟

淬火纵向裂纹在热处理工业中十分常见。本工作结合实验和有限元模拟的方法对16 mm直径的42CrMo圆柱件在不同的淬火介质(清水、油、盐水单液淬火和清水-油双液淬火)及淬火工艺下的淬火开裂现象进行了研究。经过清水淬火后的圆柱件均出现了纵向裂纹,但经油、盐水和清水-油双液淬火后的试样均未出现裂纹。通过有限元方法对以上不同淬火工艺的淬火应力进行了计算,根据计算结果对全淬透淬火件的淬火应力分布进行了分析。残余应力计算结果表明,42CrMo圆柱件在清水中淬火开裂的原因是由其表面较高的拉应力引起;经盐水淬火后的试样表面应力状态为压应力,其对淬火开裂的预防具有有益作用。基于淬火开裂实验和热应力及相变应力的计算结果,提出了两种预防全淬透件纵向开裂的方法。通过分析样品在清水淬火时的瞬时应力,对淬火开裂时的时间进行了估计。     

真空热处理炉传热的三维数值模拟

为了分析真空热处理炉内加热工件的温度场,将包括工件在内的整个真空热处理炉作为模拟对象建立了一个三维的数值模型.该模型集成了一个控制炉温的PID模块,并且考虑了热物性参数的非线性因素.基于一商业软件,对工件、真空热处理炉的隔热层、加热管等的瞬态传热过程进行了数值模拟,并与实测值进行了对比,两者基本吻合.最后,根据模拟结果提出了优化的加热工艺参数.     

塑料模具钢大模块的水冷复合间隙淬火技术

以计算机模拟为基础，在大模块塑料模具钢的热处理过程中，采用复合水冷替代传统的水淬油冷，研制了相对应的生产设备以及控制工艺，并已成功应用于工业生产中。     

42CrMo钢齿圈毛坯的水-空交替控时淬火工艺

42CrMo钢齿圈毛坯的淬火通常采用油淬或聚合物水溶液淬火来避免淬火的开裂,但油淬或聚合物水溶液淬火导致严重的环境污染。改用水淬不仅可满足绿色环保的要求而且可降低成本,但极易产生开裂。针对上述问题,本研究基于温度场、组织场和应力场的有限元模拟,获得优化的水-空交替控时淬火冷却(ATQ)工艺,成功应用于大直径(ф1970 mm)的42CrMo钢齿圈毛坯的淬火冷却。结果表明:采用ATQ工艺处理42CrMo钢齿圈毛坯,不仅回火后的力学性能高于性能指标要求,而且有效避免了淬火开裂。     

U20Mn钢轨水-空交替控时淬火技术的中试研究

为了提高载重钢轨的力学性能,尝试了以水-空交替控时淬火(ATQ)工艺取代传统的风冷或雾冷工艺,并以喷水淬火方式对U20Mn钢轨进行了ATQ技术(工艺+设备)的中试研究。首先通过设备和工艺的改进以及基于有限元的畸变模拟,解决了畸变导致钢轨运行受阻的难题。随后在实验室对比研究了可获得不同马氏体、贝氏体相对量的两种ATQ工艺,最终选择以可获得贝氏体为主的工艺进行中试。中试的目标为7 m长的钢轨,经ATQ工艺处理后再经260 ℃保温16 h或30 h回火,经检测力学性能均超过性能要求指标。     

高线导卫装置简介

介绍了鄂钢高线粗轧、中轧、预精轧、精整导卫装置的特点和导卫工艺参数的确定方法，针对导卫存在的错辊、润滑等问题提出了改进措施。     

IF钢多道次热变形流变应力的模拟

利用模拟多道次轧制，研究了IF钢在奥氏体区、两相区和铁素体区的热变形行为，通过对奥氏体区和铁素体区流变抗力的比较，发现IF钢在铁素体区变形时发生了动态回复，没有动态再结晶发生。铁素体高温区的流变应力与单相奥氏体的流变应力大致相当甚至更低，说明工业上IF钢在铁素体区变形时流变应力不会成为其限制因素。     

数字化控时淬火冷却工艺及设备的研究与应用

针对工程中遇到的中碳合金钢件淬火油冷力学性能低和水冷开裂的问题,提出了预冷与水.空气交替控时淬火冷却的工艺方法.该方法的核心是通过计算机模拟确定工艺,并在计算机控制下的淬火冷却设备上实现.该方法在塑料模具钢锻坯、长轴类锻件和船用曲轴锻件等产品的调质处理中得到了成功应用,解决了用传统工艺和其它介质难以解决的难题.     

42CrMo钢大直径长轴件的淬火冷却工艺

针对大尺寸42Cr Mo钢轴类件的淬火冷却存在油淬性能低于要求,水淬易产生开裂的问题,本研究将水-空交替控时淬火冷却技术和配套的设备,成功应用于直径510 mm、长度9500 mm的42Cr Mo钢轴类件的淬火冷却。结果表明,采用水-空交替控时淬火冷却工艺与设备处理工件的硬化层深度达30 mm,近表面基本上为马氏体组织,并且表面硬度偏差为±1.4 HRC,零件均匀性得到提高。     

全封闭恒温车间内热处理油烟的收集与净化

以一个全封闭恒温车间内热处理油烟的收集与净化为例，介绍了井式淬火油槽和井式回火炉中所产生油烟的收集与净化方法。检测结果表明，经过净化后排放气体的相关指标优于国家标准规定限值，说明本文介绍的收集和净化方法适用于在热处理车间推广。