真空高压气淬炉气淬压力与电机功率的选配

本文以ZQL-180高压气淬炉为例,研究了不同结构喷嘴流场的均匀性;冷却风机作为气淬炉的关键核心部件之一,其功率的选型对工件冷却效果起到非常重要的作用;采用FLUENT软件数值模拟不同电机功率与气淬压力下工件的冷却效果,并结合实验结果,得到较为合理的工艺参数。     

淬火温度对刀剪用M390粉末冶金不锈钢组织和性能的影响

通过对M390粉末冶金不锈钢进行不同温度下的平衡相计算和真空气淬+低温回火处理,研究了淬火温度对回火后显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,M390钢回火后的碳化物尺寸不断长大,单位面积的颗粒数量减少而所占面积分数提高,碳化物分布均匀性降低。硬度随淬火温度的升高呈先上升后略微下降趋势,在1130 ℃淬火时达到最大值60.2 HRC,回火后降为58.5 HRC。抗弯强度受淬火温度的影响不大,为4000 MPa级水平。为获得良好性能,淬火温度应控制在1200 ℃以下,1130~1180 ℃真空气淬+200 ℃低温回火是刀剪用M390钢的最佳热处理工艺制度。     

27SiMnMoV钢针阀体的高压气淬工艺

采用低压真空渗碳工艺对27SiMnMoV钢针阀体进行渗碳处理,比较了高压气淬与油淬对表面渗层组织和心部组织的影响。结果表明,不同淬火参数对渗碳层组织影响不大,淬火温度越高,气淬压力越大,心部组织中铁素体含量越少,同一温度下,15 bar(1 bar=10⁵ Pa)气淬与油淬得到的心部组织相近;装料方式对心部组织影响很大,同炉装料中,上层比下层的铁素体含量少;27SiMnMoV钢针阀体气淬易出现同炉不同零件心部硬度不均匀的现象,通过适当的调整气淬压力,在一定程度上可以减小不均匀程度;选用适当工艺,27SiMnMoV钢针阀体气淬可以取代油淬。     

双喷嘴快淬法制得的非晶/晶体Fe_(55)Ni_(20)Cu_5P_(10)Si_5B_5

正Krzysztof Ziewiec等人采用双喷嘴快淬法制造Fe_(40)Ni_(40)P_(10)Si_5B_5和Fe_(70)Cu_(10)P_(10)Si_5B_5合金混合物,是两种液相不互溶的合金。根据Fe_(70)Cu_(10)P_(10)Si_5B_5合金试验,选择适宜快淬温度。双喷嘴快淬制得Fe55Ni20-Cu5P10Si5B5合金,晶体沿非晶带和非晶/晶体的快淬方向排列。Fe_(55)Ni_(20)Cu_5P_(10)Si_5B_5合金由于加热而晶化,析出带状微结构。双喷嘴得到的非晶相比单一喷嘴快淬法多。对双喷嘴快淬法制得的合金的结构、相成分     

等离子体焊枪的数值模拟

以不同直径和不同喷嘴孔道比的等离子体焊枪为研究对象,通过求解等离子体弧柱区的质量方程、动量方程、能量方程、电势方程和磁场方程,得到等离子体焊枪的温度、速度和电流密度分布。结果表明,等离子体焊枪的喷嘴直径起决定性作用,其次是喷嘴长度。在阴极端部和喷嘴内部,焦耳热对能量起主要作用;在阳极附近,辐射能量起主要作用。     

反极性等离子切割的流场及温度场数值模拟

通过建立反极性等离子切割的数值模型,模拟了不同参数下的等离子体热力学和动力学特征。结果表明,等离子体在枪体内被加热加速并在压缩孔道内达到峰值,而在扩散区域和工件切割腔内等离子体的温度和速度基本保持恒定;等离子枪体的几何尺寸(喷嘴直径和压缩孔道长度)和工艺参数(电流、离子气流量和喷嘴高度)对等离子体的温度和速度具有重要的影响。     

数控车床高压冷却喷嘴的优化设计

为了研究高压冷却喷嘴结构参数对流体射流的影响,文章针对高压冷却系统的执行部件锥形喷嘴的收缩角、入口直径与出口直径的比值两个主要因素进行了结构参数的优化设计。采用计算流体动力学的分析软件Fluent对喷嘴的流场进行了数值模拟,通过仿真研究和分析对比其喷嘴流场的特性曲线获取了喷嘴的优化参数。基于Mixture多相流模型理论对其优化后的喷嘴进行了外部流场的气液两相模拟实验和车削断屑实验。研究结果表明:随着收缩角的增大,喷嘴射流的动压值先增大后减小,在α=25°时动压力达到了最大值;距喷嘴出口60 mm处截面上的径向速度随着距离的增加而下降,在α=25°时截面上的径向速度变化幅度最小;当喷嘴的直径比C_d=3时,射流初始段的轴向速度达到最大值,能产生更好的断屑效果。     

6063铝合金真空钎焊气淬接头组织和力学性能

对6063铝合金分别进行了真空钎焊及气淬工艺试验.研究了热循环过程中固溶温度、气淬压强、时效时间等对母材抗拉强度,以及焊缝接头抗剪强度和显微硬度的影响.结果表明真空钎焊气淬一体化工艺是可行的,p=0.12 MPa、T=540 ℃、t=9 h为优化工艺参数.根据不同装炉量调节气淬压强p,保证足够的冷却速度,母材抗拉强度将不低于200 MPa.气淬时效可以提高焊缝剪切强度,母材晶粒内部有明显的析出强化相Mg2Si.气淬后的母材及焊缝的显微硬度明显高于焊后未气淬的试件,接头显微硬度测试结果显示:焊缝中心处硬度值最高,达到142 HV,远离焊缝处硬度值逐步减小.     

真空气淬压力对马氏体不锈钢硬度的影响

研究真空气淬压力对4种马氏体不锈钢(2Cr13、9Cr18、1Cr17Ni2和0Cr17Ni4Cu4Nb)硬度的影响。结果表明,在1.5、3、5 bar气淬压力下,直径φ30、φ50、φ80 mm的2Cr13钢棒材心部硬度大于45 HRC,表面硬度大于49.5 HRC。提高气淬压力,材料硬度增大。对于直径φ30 mm的2Cr13钢棒材,心部硬度与表面硬度一致;对于直径φ50和φ80 mm的棒材,心部硬度低于表面硬度。直径为φ30、φ50、φ80 mm的9Cr18、1Cr17Ni2、0Cr17Ni4Cu4Nb钢棒材,在1.5、3、5 bar 气淬压力下均淬透,材料心部硬度与表面硬度一致。     

FDM型3D打印机喷嘴多目标优化设计北大核心

分析传统桌面级熔融沉积成型(FDM型)3D打印机喷嘴的结构特点,选择喷嘴流道直径、收缩角与喷嘴温度作为试验变量,进行正交仿真试验。分析喷嘴熔体压力场、速度场、黏度场、温度场以及剪切速率场的分布状态。以稳定的出口截面速度、较低的流道熔体黏度以及较高的出口压力作为提高喷嘴打印精度与确保打印过程顺畅的优化目标。通过极差分析,确定三因素分别作用下每个优化指标的变化规律,并基于遗传算法求解多目标优化问题。结果表明:出口速度方差的最显著影响因素为流道直径,流道熔体黏度与出口压力两指标的最显著影响因素为喷嘴温度;综合考量,喷嘴流道直径为1 mm、收缩角为30°且在200~210℃工作时,能够实现较优指标的聚丙烯熔体打印。     

气雾喷粉管路及喷嘴设计原则

对气雾喷粉工艺中的管路能耗进行了分析,认为管路短、管径粗、管壁光亮及接头少、弯道曲率半径大等,有利于降低能耗：而适当增大雾化器的内腔直径与环缝出口直径之比、适当减小环缝宽度,有利于雾化气体自喷嘴缝出口射出口射出的合成速度,以提高雾化效率：雾化气体自喷嘴射出后,形成一空心的对顶气锥,漏管应伸至能封住气锥瓶口的位置,以保证不堵嘴及漏管。     

超宽狭缝式喷嘴流场数值模拟和射流速度凸度控制

为了开发具有高强度冷却能力且冷却介质流量分布合理的淬火系统超宽狭缝式喷嘴结构,采用有限元法对狭缝式喷嘴射流速度分布进行了数值模拟.结果表明,喷嘴进水方式对出口射流速度分布规律影响较大,通过比较端部进水方式及不同进水口数量的中部进水方式,得出中部进水方式且进水口数量大于4个时,射流速度均匀性最好.保证喷嘴其他结构参数及工艺参数不变,通过改变沿喷嘴长度方向阻尼装置均流孔直径的递减比例系数,来实现出口射流速度的凸度控制,效果明显.随着直径比例系数增大,比例凸度值成线性递增变化.射流速度比例凸度模型可以实现水量的精确凸度控制,为优化设计基于淬火工艺需求的流量分布合理的超宽狭缝喷嘴结构提供指导.     

真空高压气淬炉冷却风机的选配

真空气淬炉是以气体为冷却介质,通过冷却风机的驱动对工件进行冷却。所以冷却风机是真空气淬炉最为核心的部件之一。选配适当的冷却风机,是关系到气淬炉设计成败的关键因素。本文通过对离心风机的风量、全压、压强、功率等参数之间的关系进行分析,结合多年的设计经验,探讨如何合理地配置真空气淬炉的冷却风机。     

细长轴类零件的真空高压气淬工艺

采用具有交替吹风功能的立式真空高压气淬炉(LZGQ80)对Cr12Mo1V1细长轴(长径比高达25～35)进行了气淬试验,研究了气淬工艺对工件表面温度分布的影响,以及工件表面温度分布对变形量的影响,为此类零件的淬火工艺研究奠定了基础。试验表明,交替吹风形式的真空高压气淬技术能够减小细长轴类零件的两端温差,改善温度分布,解决淬火均匀性和变形控制的问题。     

球化退火等温温度对高碳钢组织的影响

对高碳钢在680、700和720 ℃的等温温度下进行等温球化退火,然后完成相同的淬回火处理。利用图像软件统计分析热处理后组织中碳化物的数量、尺寸和形貌,研究了等温温度对球化组织、淬回火组织的影响。结果表明：700 ℃等温的球化退火组织中,碳化物的数量最多,平均尺寸最小,圆度最好;680 ℃时存在较多大尺寸碳化物,碳化物数量最少;720 ℃时出现片层状碳化物,圆度最差。经不同等温温度退火处理后,淬回火组织中碳化物的变化趋势表现出组织遗传倾向。当等温温度在700 ℃时,淬回火后可得到细小且弥散分布的未溶碳化物。     

等温球化退火温度对高碳钢组织的影响

对高碳钢在680、700和720℃的等温温度下进行等温球化退火,然后完成相同的淬回火处理。利用图像软件统计分析热处理后组织中碳化物的数量、尺寸和形貌,研究了等温温度对球化组织、淬回火组织的影响。结果表明:700℃等温的球化退火组织中,碳化物的数量最多,平均尺寸最小,圆度最好;680℃时存在较多大尺寸碳化物,碳化物数量最少;720℃时出现片层状碳化物,圆度最差。经不同等温温度退火处理后,淬回火组织中碳化物的变化趋势表现出组织遗传倾向。当等温温度在700℃时,淬回火后可得到细小且弥散分布的未溶碳化物。     

真空高压气淬300M钢的显微组织与力学性能

对300M钢圆棒进行真空气淬试验,并对其淬透性、显微组织及力学性能进行了测试与分析。在10 bar N2真空高压气淬条件下,能淬透60 mm的300M钢圆棒,气淬后抗拉强度达到2000 MPa,屈服强度1700 MPa,塑韧性指标能达到油淬性能,气淬后的显微组织为均匀的板条马氏体。     

各向同性富铁的Nd－Fe－B快淬条带

各向同性富铁的Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ快淬条带用快洋工艺制备了富Ｆｅ的Ｎｄ－Ｆ。－Ｂ条带。配制的合金成分为ＮｄｘＦｅ，Ｂ。３＜Ｘ＜８，８０＜ｙ＜９０，４＜ｚ＜１５。快淬工艺采用的喷嘴直径为ｌｍｍ，冷却辊速为２５～３５ｍ／ｓ。得到的快淬条带为非品结构，经７００Ｃ...     

回火温度对40CrNiMo钢显微组织和力学性能的影响

对直径为25 mm的40CrNiMo钢试棒进行了调质处理:840℃油淬和550～630℃回火。检测了钢的硬度、力学性能和显微组织,以研究回火温度对钢的组织和性能的影响,从而确定40CrNiMo钢的最佳调质处理工艺。试验结果表明:钢的淬火态硬度较高,达54.5 HRC;随着回火温度的升高,钢的塑性、韧性提高,强度、硬度下降。40CrNiMo钢的最佳调质处理工艺为840℃油淬和560℃回火。     

轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火后的性能对比分析

通过显微组织观察及性能测定,对轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火处理后的性能进行了对比分析。结果表明,8Cr4Mo4V钢真空气淬后得到马氏体组织,等温盐浴淬火后得到马氏体+贝氏体混合组织。真空气淬后钢的晶界有碳化物析出,腐蚀后晶界特征明显,而等温盐浴淬火后晶界碳化物析出量少,钢的晶界特征不明显。再经回火处理后,钢中析出大量碳化物,与真空气淬相比,等温盐浴淬火钢中析出的碳化物在尺寸和数量上都更大。钢的硬度和耐磨性测试表明,等温盐浴淬火钢的硬度为61.78 HRC,而真空气淬钢的硬度为60.28 HRC,硬度提高了1.5 HRC,等温盐浴淬火钢的摩擦磨损性能比真空气淬钢高。与真空气淬相比,等温盐浴淬火处理后钢的力学性能提升,室温拉伸强度提高了164 MPa,高温拉伸强度提高了50 MPa,冲击吸收能量提高了46.9%,旋转弯曲疲劳强度极限由860 MPa提高至1050 MPa,提高了22%。