等温淬火油用于齿轮的淬火冷却

测定了HSFD型等温淬火油和N32机械油的件能指标和冷却特性曲线.通过两种用于齿轮淬火冷却的淬火介质的对比实验分析,讨论了淬火介质的冷却特性对齿轮性能和尺寸变化的影响.结果表明,HSFD型分级等温淬火油可以起到替代N32机械油的作用,并成功地用于齿轮生产,齿轮经热处理后.不仅组织结构、力学性能可以满足要求,而且可以减小齿轮变形.     

Computation of synthetic surface heat transfer coefficient of 7B50 ultra-high-strength aluminum alloy during spray quenching

According to inverse heat transfer theory, the evolutions of synthetic surface heat transfer coefficient (SSHTC) of the quenching surface of 7B50 alloy during water-spray quenching were simulated by the ProCAST software based on accurate cooling curves measured by the modified Jominy specimen and temperature-dependent thermo-physical properties of 7B50 alloy calculated using the JMatPro software. Results show that the average cooling rate at 6 mm from the quenching surface and 420–230 °C (quench sensitive temperature range) is 45.78 °C/s. The peak-value of the SSHTC is 69 kW/(m²·K) obtained at spray quenching for 0.4 s and the corresponding temperature of the quenching surface is 160 °C. In the initial stage of spray quenching, the phenomenon called “temperature plateau” appears on the cooling curve of the quenching surface. The temperature range of this plateau is 160–170 °C with the duration about 3 s. During the temperature plateau, heat transfer mechanism of the quenching surface transforms from nucleate boiling regime to single-phase convective regime.     

双液淬火对9Cr2Mo钢辊皮组织与硬度的影响

探讨了双液淬火冷却工艺对9Cr2Mo钢辊皮表面组织、硬度的影响,得到了最佳双液淬火冷却工艺。结果表明,单液水冷淬火后表面组织为粗大的回火马氏体,水油双液淬火后回火马氏体晶粒明显细化,并且形成了少量的贝氏体和残留奥氏体。双液淬火处理后,辊皮外表面硬度分布为中部硬度高,边部硬度低,使辊皮的使用寿命得到了明显提高。ø750 mm的9Cr2Mo钢辊皮水油双液淬火最佳冷却工艺为入水前炉外预冷时间300 s,水冷-油冷之间预冷时间控制在60~180 s。     

决定淬火工件表面冷却速度的两个新因素

用标准探棒检测出的油或者水的冷却速度曲线既不能反映探棒表面的冷却情况,也不能用来推测工件表面的冷却过程。因此,应直接观测工件的冷却过程。淬火冷却过程的直接观测和研究发现,除了淬火介质的冷却能力和工件某部位的有效厚度之外,不同工件表面蒸气膜内气体的流动状况和工件表面从蒸气膜向沸腾冷却方式转型的次序,对工件表面的冷却速度和整个工件的冷却均匀性都有很大影响。业已揭示了后两种新因素影响工件冷却速度和冷却均匀性的基本规律,从而可以在淬火冷却过程中对同一工件表面的不同部位的冷却速度分别加以控制,这种控制技术被称为精细淬火冷却技术。     

在线淬火中厚板表面氧化铁皮的控制与改善

钢板表面的氧化铁皮不仅影响产品外观质量,在轧制和矫直过程中还会导致氧化皮压入缺陷。采用控制轧制和直接淬火（DQ）工艺,研究了不同的淬火温度与终冷温度对低合金高强钢板表面氧化铁皮的影响,分析了钢板表面氧化铁皮结构及其脆化的原因。试验表明,通过增加除鳞道次并不能有效改善氧化铁皮,精轧轧制温度与轧后加速冷却过程对氧化铁皮结构具有显著影响,高冷速条件下通过降低精轧轧制温度与淬火温度,能够得到以FeO为主要成分的氧化铁皮,其具有良好的塑性并且分布均匀,避免了淬火后强力热矫直时氧化铁皮破碎并压入基体的问题,钢板抛丸后表面光洁。     

42CrMo钢量化水淬应用研究

研究了量化水淬对42CrMo钢淬硬层深度及淬火畸变的影响,将其与普通水淬和油淬进行了比较.结果表明,量化水可以获得介于普通水和油之间的冷却特性,但300 ℃时的冷速仍明显高于油的冷速.42CrMo钢量化水淬时,可以获得介于普通水淬和油淬之间的硬化层深度和淬火硬度,量化水淬的淬火畸变也介于二者之间. 从不同试样的畸变开裂情况来看,形状复杂的42CrMo钢零件不宜采用水或量化水淬,而简单形状的42CrMo钢零件,可以根据工件的淬火要求,通过调节量化水的参数,获得所需的冷却速度,达到淬火目的.     

TC21钛合金锻件淬火过程温度场及热应力场数值模拟

通过利用ANSYS有限元分析软件对TC21钛合金锻件淬火过程进行数值模拟,获得TC21钛合金锻件淬火不同时刻温度场分布及热应力场分布,以及锻件上所选节点温度、热应力随淬火时间的变化关系,并观察从锻件心部至边部的组织变化,研究冷却速率对组织变化的影响规律。结果表明,当淬火3600 s时,锻件表面已冷却至室温,而心部仍然保持较高温度;从锻件心部至表面冷却速度逐渐增加,并且越靠近表面,组织越细小。 淬火开始阶段,锻件各点热应力迅速升至最大值,随着淬火时间延长,锻件表面及心部热应力均逐渐减小,至淬火结束时,锻件最大残余应力仅为77 MPa。     

沸腾冷却区的宽度及其传达的信息

用摄像记录了液态介质中冷却时试样表面的冷却情况.试验发现,在液态介质中淬火时,试样表面的沸腾冷却是在呈带状的沸腾冷却区扫过的过程中完成的.这类沸腾冷却区通常多很窄,因此工件表面上任何部分经历沸腾冷却的时间都很短,靠沸腾冷却方式降低的温度都不多.淬火冷却中,从工件表面出现第一个超前扩展点开始,到蒸汽膜区完全消失为止的很长一段时间内,三种散热方式共同存在;其中,蒸汽膜冷却方式和与对流冷却方式对工件淬火冷却的贡献都比沸腾冷却的要大.     

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。     

淬火剂SST101冷却机制的探讨

本文对淬火剂ＳＳＴ１０１在其不同浓度、温度下冷却曲线及４０Ｃｒ钢在该介 淬火后的淬透性、变形开裂性的测定,探讨了其冷却机制。结果表明,该淬火剂在冷却金属时,在钨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,避免了冷却不均现象,减小了工件变形与开裂。     

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。     

微合金中碳钢48MnV曲轴连杆轴颈感应淬火工艺的优化

采用对比试验法,以淬火功率、回火条件、加热时间、冷却时间等作为变量,研究了微合金中碳钢48MnV曲轴连杆轴颈感应热处理的最佳工艺。结果表明,优化的感应热处理工艺为淬火功率165 kW,电流频率9 kHz,加热时间17 s,冷却间隔时间1 s,冷却时间20 s, 210℃回火2.5 h。在优化的感应热处理工艺下,连杆轴颈淬硬层显微组织为细小均匀针状马氏体;轴颈表面、两侧过渡圆角距表面0.25 mm处的最高硬度依次可达720.9、690.0和667.1 HV,耐磨性显著提高;连杆轴颈、过渡圆角表面残余应力呈现为压应力,靠芯轴端过渡圆角残余应力高达-884.0 MPa,靠法兰端过渡圆角残余应力为-831.9 MPa;试样的疲劳极限载荷最高,高达3750 N·m。感应热处理后残余压应力越大,越有利于提高曲轴连杆轴颈的弯曲疲劳强度。     

A-100钢复杂连接件热处理畸变数值模拟及控制

采用SYSWELD软件对A-100钢复杂连接件进行了有限元建模,对其在无刚性约束条件下淬火过程中温度场和形变进行了模拟仿真,并对模拟结果进行了试验验证。温度场结果表明:冷却0.13 s时温度分布均匀,零件表面温度在820 ℃左右;冷却5~60 s时,零件表面的温度分布极为不均匀,零件头部型腔的棱角处温度较低,而位于底部的支臂与翼面连接处温度较高;而当冷却时间延长至160 s左右时,零件的整体温度已降至60 ℃以下。形变场结果表明:当冷却时间为0.5~10 s时,翼面远离加强筋部位产生较大淬火畸变,顶端棱角处畸变达3 mm;冷却到600 s时,最大畸变量减小至0.65 mm。根据畸变模拟结果设计了专用淬火工装,校形率达到70%左右。     

用不同方法测定的淬火油冷却性能的数字化

建立了淬火油冷却性能的数字化模型.通过试验确定,符合国际标准ISO 9950:1995的国标GB/T 30823-2014/ISO 9950:1995《测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头试验方法》(热电偶在探头心部)可以被采用.按中国石化行业标准SH/T 0220-92(热电偶在银探头心部)和日本标准JIS K2242...     

20CrMnMo钢渗碳后冷却工艺的优化

通过生产跟踪和工艺试验,结合对20CrMnMo钢试样渗碳及淬火后金相组织的观察,分析了传统渗碳冷却后工件表面组织有粗网状碳化物,心部有大块状铁素体的缺陷,介绍了优化后的渗碳冷却工艺的优越性。该冷却方式可使渗碳零件在随后的淬火过程中产生均匀的组织应力和热应力,大大减少了零件的畸变量。     

铝合金大型锻件淬火过程的有限元模拟

采用Deform V11有限元软件,计算了T形7N01铝合金锻件的表面综合换热系数,仿真模拟了锻件淬火过程中的温度场、应力场与形变位移变化规律,分析了温度与热应力对锻件淬火形变的影响与作用机制。结果表明,淬火初期因温度梯度(最大温差达225 ℃)与热应力巨大差异,锻件肋板一侧在淬火时间为10 s时产生了最大程度的弹性与塑性变形,远大于无肋一侧,弯曲曲率增大;淬火中期锻件主要发生弹性形变,厚度大的肋板一侧收缩变形加剧,曲率变小,50 s时锻件基本不再变形;淬火后期阶段热应力趋于零,锻件冷却产生微量弹性形变,淬火结束后,锻件整体产生趋向肋板一侧的塑性弯曲变形,曲率半径大于加热前。     

一级行星架内孔淬火开裂原因分析

一批风电齿轮箱中42CrMo4钢一级行星架调质后机加工过程中发现内孔开裂。从成分偏析分析、淬火工艺验证、机加工表面磁粉探伤检测、金相分析等方面,对一级行星架进行了分析。结果表明,淬火冷却过于激烈是导致开裂的直接原因,严重的成分偏析是导致淬火开裂的主要原因。     

大型锻件水空交替淬火过程的数值模拟

建立了33N iCrMoV14-5钢淬火过程温度-组织-应力耦合的数学模型,用自主有限元软件模拟了淬火过程中锻件温度场、组织场、应力场的演化过程,对不同的淬火工艺进行了比较。模拟结果表明水冷-空冷交替的淬火工艺可改善锻件表面附近的淬火应力状态,同时获得足够的心部冷速。对锻件内部应力场的计算表明水空交替淬火中,相变对应力场变化的影响大于热应力。     

高压气体淬火过程中热传导方程逆问题的求解

在钢高压气体淬火过程的计算模拟中,关键问题之一是温度场和应力场边界条件的确定。本文利用显示有限差分法、非线性估计法和由热电偶测试而得到的温度－时间关系,求解热传导方程的逆问题,得出了气体淬火过程表面换热系数与温度间的非线性关系。这种方法具有收敛速度快、不受试件表面加工质量限制,而且利用了热电偶温度检测技术较为成熟稳定的特点。     

34CrMo4��ƿ�ֱ�������ԭ�����

采用金相、扫描电镜等分析了34CrMo4气瓶钢表面裂纹的形貌特征和产生原因,结果表明:表面裂纹是瓶体表面在淬火介质中冷却不均匀而形成的淬火裂纹。采用等温淬火或压缩气体淬火,可以降低淬火应力,能有效地减少表面裂纹的产生。