电阻加热对微合金钢组织性能影响的研究

利用电阻加热设备对160 mm×15 mm×3 mm矩形试样进行加热后局部喷水冷却,研究试样不同位置的温度变化情况以及不同位置冷却后的组织性能变化。通过腐蚀原始奥氏体晶粒研究加热时间和电流密度对晶粒的影响。结果表明:采用电阻加热,试样温度场呈现"中间高,两边低"的分布规律,中间存在一定长度的均温区。电流密度一定时,最高加热温度也是一定的,且该温度随着电流密度的增加而增加。加热时间越长,电流密度越大,原始奥氏体晶粒越大。     

试样夹具对钛合金板材室温拉伸试验曲线的影响

从大量钛合金板材室温拉伸试验中发现,如果板材试样夹具使用不当,会造成拉伸曲线异常,直接影响试验结果.为此,按照GB/T228-2002室温拉伸试验方法,分别选用规格为3.0 mm和1.2 mm厚的TA15以及2.5mm厚的TC4钛合金板材试样,采用打孔夹具和楔形夹具夹持试样进行室温拉伸试验,对拉伸曲线出现的异常现象进行了分析.结果表明,用打孔夹具夹持强度高达1 000 MPa的TA15,TC4板材试样进行拉伸试验时,将会发生连接销和试样孔接触打火、震动,孔变形而造成拉伸曲线出现异常驼峰现象,因此无法根据拉伸曲线计算出正确的屈服强度（σ0.2）.如果换用楔形夹具夹持试样进行试验,则可得到正常的拉伸曲线而不影响真实屈服强度的计算.故合理选取夹具进行试验,是获得正常拉伸曲线及真实强度值的关键因素.     

夹具拘束模型在焊接过程有限元分析中的建立及应用

夹具及垫板的拘束作用对被焊平板试样残余应力与变形的演变历程具有重要影响。将夹具和垫板作为弹塑性体包含到焊接数值模拟模型中,采用4种模型模拟夹具及垫板与被焊平板试样之间的相互作用,能够提高焊接数值模拟研究方法的科学性和准确性.数值模拟结果表明,夹具拘束作用的不同处理方式对平板试样焊后残余应力分布与变形趋势有重要影响,不同拘束条件下的平板试样残余变形模拟结果,与平板试样在自由状态下和夹具夹持状态下焊接实验获得的变形趋势均一致,在焊接过程初期阶段,平板试样上下表面的横向应力分布差异,对决定平板试样的残余变形趋势有重要影响。     

钛合金放电等离子烧结温度分布和电流密度的数值模拟

根据焦耳定律和傅立叶定律建立钛合金放电等离子烧结过程中的热电耦合方程,利用有限元分析软件ANSYS对钛合金放电等离子烧结过程中的热电效应进行数值模拟,得到放电等离子烧结过程中的温度分布、温度梯度和电流密度.结果表明,加热速度对试样温度分布有显著影响,而随着试样尺寸的增大,影响减小.加热速度对温度梯度的影响不大,而试样尺寸对温度梯度的影响较大;在轴向,电流密度分布呈驼峰状,在细颈处达到最大值7.97 A/mm2.     

热处理车间自动控制系统的设计和应用

随着现代工业高效率、多样化生产发展,对热处理工艺控制技术提出了更新、更高的要求,必须对原有的热处理工艺和设备进行革新,以保证热得理生产质量,响均温区长度的主要因素是自由跨度.     

钢板连续移动感应淬火温度场数值模拟及实验研究

目的 通过数值模拟,研究电源频率、电流密度、钢板移动速度对感应淬火过程中钢板温度场的影响规律,为实际应用中的参数选取提供参考。方法 利用ANSYS APDL语言建立钢板连续移动感应淬火过程的有限元计算模型,对不同工艺参数下的钢板温度场进行数值模拟。以优化后的工艺参数对20 mm厚的40Cr钢板进行感应淬火实验,利用热电偶对钢板关键点温度进行测量,通过金相显微镜和显微硬度计对淬火后的钢板进行微观组织和硬度分析。结果 钢板关键点温度计算结果与测量结果的最大误差率约为4%,表明该模型具有较高的计算精度。不同工艺参数下钢板温度场的分析结果表明：电源频率越高,电流密度越大,则加热速度越快,且随着电源频率的升高,高温区深度先增大后减小;而电流密度越大,钢板移动速度越慢,则高温区深度越大。钢板淬火后,其厚度方向上的微观组织基本上分为三个区：相变硬化区、热影响过渡区和未相变区。相变硬化区组织为细小的针状马氏体,最高硬度达700HV,淬硬层深度约6 mm;热影响过渡区中马氏体逐渐减少;未相变区仍保持原始珠光体和铁素体组织。结论 模拟计算结果与实验结果基本吻合,可用来指导实际应用中的参数选取。     

温轧中的轧辊感应加热及辊面温度分布模拟

采用数值模拟的方法研究了温轧轧辊感应加热中的辊面升温及温度分布特征,分析了辊面温度均匀性及均温区大小,提出了温度均匀性指数(TUI),讨论了辊面气流调节和导磁体分布对温度分布及均匀性的影响。研究表明,辊面温度分布呈现中部温度高、两端偏低的特点,均温区长度约占轧辊总长的68%;辊面气流调节及导磁体分布调整均可增大均温区比例,分别可达81.6%和83.2%;此外,经综合优化后,均温区比例可提升至93.6%。     

亚温淬火低碳钢的组织特性及冷轧后的再结晶

用扫描电子显微镜对14MnNb钢不同工艺亚温淬火试样的组织进行了比较研究,并用残留硬度法对亚温淬火组织80%变形量冷轧后再结晶动力学进行了研究.结果表明,直接加热到亚温区淬火试样中铁素体为块状;淬火后重新加热到亚温区淬火试样中铁素体为细小均匀分布条状;完全奥氏体化后炉冷到亚温区淬火试样中铁索体为不规则的多边形.950℃×20min淬火和950℃×20min炉冷到830℃×20min淬火试样80%变形量冷轧后再结晶激活能分别为163.9和187.9 kJ·mol~(-1).     

大锻件加热

通过温度场的计算机模拟,研究了大锻件的加热特点,分析了加热速度、工件截面尺寸以及加热温度对工件表面到温时间(均热)和中心到温时间(保温)的影响,指出了保证加热质量的关键和缩短加热时间的途径。     

表面热处理工艺对建筑钢性能的影响

使用不同感应加热表面淬火工艺对Q235建筑钢进行了热处理,并研究了表面热处理工艺对材料耐腐蚀性能和热疲劳性能的影响。结果表明:当行进速度2 mm/s时,加热功率从80 kW增至160 kW或者当加热功率140 kW时,行进速度从1 mm/s增至3 mm/s,试样的耐腐蚀性能和热疲劳性能均先提高后下降。加热功率优选为140 kW、行进速度优选为2 mm/s。与未经表面热处理的试样相比,采用优化工艺表面热处理的试样240 h盐雾腐蚀后的质量损失率减小81.9%,热疲劳裂纹级别从15级变为3级。