常压高速水雾喷射淬火的冷却能力研究

在常压下将氮气和雾化水混合成不同比例的混合物以不同压力高速喷射对低合金刃具钢9SiCr进行淬火,测定混合物喷射淬火时的连续冷却曲线.研究结果表明,氮气-雾化水混合物淬火一方面可以提高淬火介质冷却效果,另一方面能够减小试件的变形和残余应力,是一种比较理想的淬火介质,同时具有气淬和水淬的综合效果.研究结果还表明,当氮气与雾化水的混合比不变时,随着气体压力的增加,混合物的冷却性能提高,冷却速率增加,冷却到室温的时间变短.在相同的压力下,随着氮气与雾化水的混合比增加,混合物的冷却性能也逐渐增加,冷却速率变快,冷却到室温的时间变短.     

氯化镁水溶液淬火介质的研究

本文研究了氯化镁水溶液淬火介质的冷却性能,并与水和油作了对比,给出了介质的基本理化性能、冷却曲线和冷速特性曲线,并讨论了介质的浓度、温度和搅拌的影响,同时还对介质的实际淬火效果(对钢件的淬透能力及变形开裂倾向等)进行了检验,试验结果表明,氯化镁淬火介质具有理想的冷却特性,对钢件具有较好的淬火效果,其作为一种新的无机盐淬火介质具有实用价值。     

不均匀奥氏体淬火的淬透性

不均匀奥氏体淬火工艺由于它的节能,减小变形开裂乃至提高强韧性等作用已被一些单位所接受,并应用它解决了热处理中的一些问题。本文针对人们所顾虑的不均匀奥氏体淬火的淬透性问题进行了探讨。采用45号、40Cr,45Mn_2钢用端淬试验证明,不均匀奥氏体淬火的淬透性不低于传统加热淬火工艺,用“U”形曲线法试验证明:45钢无论尺寸大小其淬透性均不降低,而对40Cr、45Mn_2钢,当有效厚度D≤D_0(临界淬透直径)时该工艺的淬透性反而还稍高些;当D>D_0时淬透性有所降低,但可用低温加热淬盐水来代替淬油以增厚淬硬层,从而使热处理质量得到改善。由此可认为不均匀奥氏体淬火工艺是值得推广的可行工艺。     

复合场效应淬火试验研究

本文提出了复合场效应淬火工艺原理和流场一超声复合场效应淬火技术,并进行了试验研究,结果表明:该项技术可显著改善介质的淬火冷却特性。提高工件的淬硬性、淬透性;减少淬火应力与变形。为淬火技术指出了新的方向。     

基于ANSYS的铝合金球淬火热分析

利用ANSYS APDL有限元瞬态分析法,建立铝合金球Al-Si-Cu-Mg的有限元模型及其淬火温度场,求解后得到淬火过程中的应力场与温度场等结果。在油和水2种不同的介质下进行淬火并完成淬火过程的有限元模拟,可以观察到淬火过程中合金球各个位置的温度变化和冷却速度变化,以及在油淬和水淬2种情况下的合金球淬火过程的差异。结果表明：合金球在考虑自身重力的影响下,其底部表面位置为其所受最大拉压应力处;合金球所有位置在水冷淬火条件下的冷却速度要比油冷淬火条件下的冷却速度快;水冷淬火条件下底部的等效应力以及第一、二、三主应力都比油冷淬火条件下的受力下降的快。     

低浓度聚醚水溶液淬火介质研究及生产性试验

本文试验结果表明:作为淬火介质使用的聚醚(903)水溶液中,1％聚醚浓度是一个临界浓度。即在1％聚醚浓度以下,通过增加蒸汽形成核心,使水溶液的蒸汽形成速度增加,同在1％聚醚浓度以上,通过增加隔离膜厚度,降低水溶液蒸汽冷凝速度,提高蒸汽膜的稳定性,增加蒸汽膜的厚度,使介质的冷却速度降低具有同样的作用。我们认为,选择合适的低浓度(指小于1％)聚醚水溶液来代替高浓度(指大于1％)聚醚水溶液作为各种钢材及有色金属工件热处理时减少变形和防止开裂的淬火介质是完全合理的;对减少一次投资费用(8.5元/公斤)在目前暂时货源供应困难情况下,对推广应用这种新型塑料淬火剂是完全必要的。     

工具钢分级淬火和马氏体等温淬火的研究

本文选用常用合金工具钢Cr_2和CrMn,研究四种淬火规范对于试样的变形和主要机械性能的影响。四种淬火规范为:普通淬火,260℃2分钟保温后淬油的分级淬火,175℃2分钟保温后淬油的马氏体等温淬火,175℃30分钟保温后淬油的马氏体等温淬火。试验的结果如下: 1.对于变形的影响扭曲变形以175℃30分钟保温后淬油的最小,其次为175℃2分钟保温后淬油和260℃2分钟保温后淬油的,普通淬火的最大。体积和尺寸变化比较复杂,普通淬火和260℃2分钟保温后淬油的体积较大、长度较短与直径较大,175°2—30分钟保温淬油的体积较小、长度较长与直径较小。2.对于硬度的影响淬火后175℃马氏体等温淬火的硬度较低,普通淬火和260℃2分钟保温后淬油的硬度较高。但在150-250℃回火后各种淬火方法的硬度基本一致。3.对于韧性的影响175℃30分钟保温后淬油的韧性最高,其次为175℃2分钟保温后淬油和260℃2分钟保温后淬油的,最低的为普通淬火。因此175℃30分钟保温后淬油是能保证所需的硬度,有效的减少扭曲变形和提高韧性的淬火方法,260℃和175℃2分钟保温后淬油效果也良好。     

高碳钢丝聚丙烯酸钠水溶液等温淬火的研究通过鉴定

<正> 我校金属材料教研室接受长春市钢丝绳厂的委托,与长春光机厂、长春钢丝绳厂有关同志共同研究“高碳钢丝聚丙烯酸钠水溶液等温淬火”新工艺。课题组经过四个多月的实验研究和理论探讨,于1984年12月进行了生产性试验,达到了合同书规定的技术指标,于4月18日在省冶金厅主持下,通过了鉴定。采用聚丙烯酸钠水溶液淬火介质代替生产中采用的皂水淬火介质,钢丝绳质量得到显著     

α半水石膏晶体生长习性的探讨

目的 探讨α半水石膏晶体在纯水、硫酸(盐)、有机酸盐介质水溶液中的生长习性.方法 采用加压水溶液法,在0.18MPa压力下水热处理制得α半水石膏晶体,采用激光粒度分析仪、体视显微镜观测晶体的粒度、形貌特征.结果 α半水石膏在纯水介质中沿C轴的生长速度最快,SO42-离子加速晶体粗化,晶体沿C轴的生长速度被抑制,[RCOO-]对晶体沿C轴有良好的压缩作用.结论 α半水石膏晶体在纯水介质中自由生长成针状产物,在硫酸(盐)介质中宽度生长被加速而长度生长被延缓,在有机酸盐介质中生长速度延缓、其"结晶中心"是以二水石膏转变为半水石膏后的晶体为主.     

65Mn钢大塑性变形后的组织与力学性能

在650℃下对65Mn钢进行了C方式的等径弯曲通道变形(Equal Channel AngularPressing,简称ECAP)研究。重复挤压时试样沿轴线旋转180°再装入模具。通过光学及透射显微镜研究发现:ECAP变形后65Mn钢的累积等效真应变达到5左右,片层状的珠光体组织演变成了超细的渗碳体颗粒均匀分布于亚微晶铁素体基体组织中;变形5道次后铁素体基体为均匀的等轴晶,平均晶粒尺寸约为0.3μm。65Mn钢经ECAP变形后,硬度明显提高。     

超高强钢热成形淬火阶段的工艺参数优化

以汽车用超高强钢22MnB5为研究对象,开发了一种压力可调的热成形淬火装置,采用二步染色金相分析技术及材料性能试验等对热成形淬火阶段工艺参数进行优化。结果表明:对于2mm厚22MnB5,当以室温下的水为冷却介质时,热成形淬火阶段板料发生完全马氏体转变的临界压力为0.3 MPa;实际生产中,2mm厚22MnB5热成形淬火阶段的最佳压力为1.0 MPa以上;板料从800℃开始冷却时,最佳的保压时间为8s。     

热处理对34CrNi3Mo铸钢力学性能的影响

为研究不同热处理工艺对34CrNi3Mo铸钢力学性能的影响,对比了"喷水淬火+高温回火"、"油淬+高温回火"、"双液淬火(水-油)+高温回火"和"双液淬火(水-油)+两次高温回火"4种热处理工艺条件下34CrNi3Mo铸钢的力学性能。结果表明:采用"喷水淬火+高温回火"处理的试样不仅比"油淬+高温回火"处理的试样强度好、硬度高,而且塑性和冲击韧性也更好。当对铸件进行"双液淬火(水-油)+高温回火"后,可以实现铸件外强内韧的特性;双液淬火(水-油)后2次高温回火会使铸件的强度、硬度更高,但塑性、韧性下降。     

形成难溶碳化物的元素对锰钼结构钢淬透性的影响

通常认为,形成难溶碳化物的元素,如Ti,Nb,Zr,Ta 等,不能利用以提高结构钢的淬透性,因为这些元素所形成的碳化物(TiC,NbC,ZrC 等)行结构钢常用淬火温度(800°～900℃)下几乎不溶入奥氏体。此时,由于碳化物颗粒的存在,钢的淬透性可能反而减小。当Ti<0.1%时,中炭钢及基析钢的淬透性略增,而Ti=0.17%时,则(?)重减小。在含～2%Cr 的结构钢中,<0.2%Zr 对淬透性儿无影响,0.5%Zr 已使淬透性     

超高分子量聚乙烯膜的轴向压缩变形

本文研究了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜的轴压缩变形行为。将超高分子量聚乙烯膜用树脂包埋施以轴向压缩变形,借助偏光显微镜、电子显微镜和 X—射线衍射等方法对变形机理进行了分析和探讨。结果表明,在与拉伸轴约成90°形成许多变形带,变形带中(110)和(200)衍射面发生滑移。     

大角度激光干涉测角方法研究

传统激光干涉测角方法,大多采用迈克尔逊干涉仪光路或其变形,将角度测量转变为光程测量。但传统干涉测角方法测角范围通常很小,一般在±5°之间。后来虽然做了改进,但测角范围也只到95°(-45°～+50°)。在分析了传统干涉测角方法优缺点的基础上提出了一种新的干涉测角方法,在不降低系统灵敏度的前提下,测角范围极大提高,可到180°(±90°)。     

复合型裂纹起裂准则的研究

本文以裂纹前缘弹塑性分界面上的体积应变能密度、等能量密度面上的三轴张力和塑性区尺寸为参数,提出了小范围屈服条件下的三个复合型表面裂纹起裂准则;推出了表面裂纹前缘任意点的起裂角(α_i,θ_i)和起裂载荷Q_i表达式;计算了LC4CS板材上表面裂纹倾斜角β分别为15°、30°、45°、60°、75°和90°时裂纹前缘定位角(?)分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°各点的起裂角(α_i、θ_i)和起裂载荷Q_i;绘制了θ_4-β、θ-(?)、a~(1/2)Q_4/WBK_(Ie)-β和a~(1/2)Q_4/WBK_(Ie)-(?)曲线。将三个准则所得的计算结果进行了讨论并与文献[1]中[G]max、[S]min和[σa]max三个准则计算值和实验值进行了比较,本文所提出的三个准则较[G]max、[S]min和[σ_θ]max准则更符合实际。     

X65厚管线板控冷工艺与翘曲分析

通过扩展Avrami相变动力学模型、开发线性混合热膨胀模型和使用Leblond相变诱导塑性(TRIP)模型建立了X65厚管线板控冷过程的热力耦合有限元模型,全面考虑了相变潜热、相变膨胀、TRIP效应、热膨胀等机制.用该模型对3种控冷模式下X65厚管线板控冷过程的温度场和应力/应变场进行了模拟,并分析了控冷模式对翘曲变形的影响.结果表明:不对称冷却产生的上下表面间的温差所导致的应力/应变场的不对称分布是材料翘曲的根本原因;交替冷却不仅可降低温差,还可大幅减小材料的翘曲;实现上下表面对称冷却和采用交替冷却是保证产品平直和性能均匀的有效方法.     

20CrMo 钢齿轮坯锻热预处理的研究

本文研究了锻热预处理对20CrMo 钢齿轮坯切削加工性和渗碳、淬火组织的影响。试验中采用锻热缓冷和锻热等温冷却两种预处理工艺。结果表明,经两种锻热预处理的齿轮坯具有良好的切削加工性;与通常正火的比较,渗碳状态下的奥氏体和冷却后的铁素体和珠光体晶粒(团)要粗些,但最终淬火组织差别很小。     

国产重轨钢、魚尾板钢和车轴钢硬化性能的研究

钢的硬化性能是钢的最重要的性能之一,也是设计机件时选择钢材的主要标准之一,它决定了钢在淬火时淬透的深度、淬火后工件断面之机械性能的分布和运转时的质量。作者在鞍钢中央实验室进行了研究工作,研究了国产重轨钢、鱼尾板钢、车轴钢、剪刀刃钢和结构钢的硬化性能,也初步研究了某些因素对钢的硬化性能的影响。本文分两部分:第一部分是关于理论方面的分析,叙述了钢的硬化性能及其在现代技术方面的意义,影响钢的硬化性能的因素,并介绍了测定硬化性能的方法和根据钢的硬化性能选择钢料的方法。第二部分是关于实验的经过和结果,首先说明了重轨钢、鱼尾板钢、车轴钢……的特点和用途,其次说明了研究上述几种钢的硬化性能所采用的两种方法:(1)端部淬火法,(2)测定截面内硬度分布法;并说明还采用以上两种方法研究了淬火温度对钢的硬化性能的影响;最后叙述了实验的经过和结果,并比较了用两种方法测定硬化性能所获的结果,说明用端部淬火法所获结果与用测定截面内硬度分布法所获结果极相近,端部淬火法是可以代替测定截面内硬度分布法的。     

等温淬火球铁齿轮的试制

介绍了等温淬火球铁齿轮的主要生产工艺,以及合金与非合金等温淬火球铁齿轮的试制应用.其结果表明,用Cu-Mo合金化的等温淬火球铁(370 ℃× 1.5 h)可代替20CrMnTi钢制造拖拉机末端传动齿轮;用含Mn达0.7%左右的球铁棒材,经280～300 ℃×1.5 h等温淬火处理得到贝氏体马氏体球铁,可用来代替20CrMnTi钢正时齿轮;采用地方生铁(0.6%～0.8%Mn),通过增加硅量、强化孕育处理、降低奥氏体化温度以及等温淬火后回火处理等措施,可生产出接近于合金等温淬火球铁性能水平的齿轮.以上3种等温淬火齿轮均具有明显的经济效益.