重轨淬火过程中的温度场模拟

重轨热处理温度及气冷温度对重轨淬火质量的提高有直接的影响。利用ANSYS有限元软件建立重轨温度分布模型,并对其淬火过程中的温度场进行了模拟计算,分析重轨淬火过程中重轨内部温度变化情况。研究结果表明,模拟结果与实测结果吻合较好;根据重轨温度场的变化规律,控制喷风时间,最终得到理想的索氏体组织。     

基于Fluent的重轨淬火风冷过程的数值模拟

借助计算流体力学软件Fluent,对U71Mn重轨淬火过程中的风冷过程进行模拟。将实测换热系数曲线用最小二乘法进行拟合,得到不同温度下重轨的换热系数,从而实现了风冷过程的数值模拟,同时得到了喷风头的流场和重轨在风冷过程中的温度场,对重轨淬火工艺中相关参数的设定具有指导意义。     

U75V 60 kg/m重轨在线余热淬火温度场的数值模拟

借助于ANSYS有限元分析软件,对U75V 60 kg/m重轨的在线余热淬火过程进行了有限元分析。综合重轨淬火强度、固态相变和轨头轨底不同控冷条件,模拟分析了9种重轨淬火温度场分布和变化规律。模拟结果表明:不同初始温度范围(880~900℃、900~920℃、920~940℃)的重轨适用的淬火方案不尽相同,按照选定的方案可使轨头平均冷速控制在2~5℃/s范围内,轨头轨底温差控制在50~100℃范围内。     

基于ANSYS的重轨淬火过程有限元数值仿真

利用ANSYS有限元分析软件建立重轨的有限元模型,对重轨淬火过程进行有限元数值仿真分析,得到重轨的温度场分布云图;基于温度场分析的结果,进行应力分析,从而得到重轨在不同时刻的热变形云图,对后续重轨尺寸在线检测时热变形参数的选择具有一定的指导意义。     

U75V重轨冷却过程的相变变形

重轨在轧后冷却时,因固态相变会发生弯向轨底和弯向轨头的复杂弯曲变形,文章采用ANSYS软件对U75V重轨的冷却过程进行数值模拟,得到了U75V重轨冷却过程中的温度变化规律和弯曲变形规律,从理论上对重轨在冷却过程中出现的复杂弯曲变形过程给出了合理的解释;应用后处理模块对计算结果进行处理,计算出冷却后重轨的弯曲曲率半径,计算结果与现场实际情况基本相符。该研究对百米高速重轨冷床的设计和冷却工艺参数的制定,具有重要参考价值。     

基于ANSYS的U71Mn重轨感应加热温度场数值模拟

利用有限元分析软件对U71Mn重轨感应过程中的温度场分布进行了数值模拟,得到了随时间变化的重轨截面温度分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点.结果表明:通过调整重轨移动速度、加热装置的频率、线圈宽度等工艺参数,可以使重轨连续通过感应加热器的情况下保证轨头升温到相变温度,对U71Mn重轨感应加热工艺的运用和改进具有一定的指导意义.     

基于ANSYS的U71Mn重轨轨头淬火组织场的数值模拟

利用有限元分析软件对U71Mn重轨轨头喷水冷却过程进行数值模拟,拟合出轨头各部分温降速度曲线,并根据求得的轨头各部位实际冷却速度与各组织极限冷却速度对比结果,成功预测了轨头在该参数下喷水冷却得到的组织,对重轨轨头淬火时相关参数的选择具有一定的指导意义.     

大型锻件喷雾冷却过程数值模拟

为研究锻件喷雾淬火冷却过程,研制了喷雾淬火热处理装置,并对轴类件进行喷雾淬火热处理试验.根据实际情况建立包含变物性、连续过冷沸腾换热边界的温度、组织、应力三场耦合非线性有限元模型,对喷雾冷却过程进行了模拟分析计算,温度计算结果与测试结果吻合较好,并分析了大型非淬透件热处理应力的尺寸效应.     

U71Mn重轨钢组织与高温力学性能研究

在连铸技术发展过程中,铸坯裂纹产生的原因极为复杂,最本质的影响因素是钢的高温力学行为。对重轨钢的强度和塑性随温度变化关系的研究有助于连铸工艺参数的制定,研究了U71Mn重轨钢的显微组织及高温力学性能,并探讨了其热塑性和抗拉强度与温度的关系。结果表明,U71Mn重轨钢的显微组织为珠光体,其热塑性和抗拉强度与温度的关系为重轨钢连铸过程中的矫直温度提供了理论依据。     

淬火过程初应变项对淬火残余应力的影响

淬火过程是温度、组织和应力应变3方面交互作用的复杂过程。文章考虑了淬火过程中各项热物性参数、力学性能参数等随温度的变化情况,建立了温度、组织和应力的耦合分析结构图,自行开发了淬火过程有限元模拟软件,选择平面问题为研究对象,建立相应的有限元分析模型,分析和讨论了由温度引起的初应变、相变引起的初应变及相变塑性对淬火残余应力的影响。根据有限元分析的结果,得到了淬火过程各项初应变对淬火残余应力的影响规律。     

U76CrRE钢轨热处理过程组织控制及性能

通过对U76CrRE钢轨热处理时的冷却工艺进行优化,消除了钢轨脱碳层中的异常上贝氏体组织。对异常组织产生的原因进行了分析,提出了U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺。在分段冷却过程中,U76CrRE钢轨的强冷介入温度在568 ℃。钢轨内部相变潜热与表面急冷层容易在钢轨脱碳层内形成等温层,是异常上贝氏体组织产生的温度条件;同时,钢轨近表面晶界处严重脱碳为上贝氏体组织形成提供了化学成分条件。U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺为淬火开冷温度780 ℃,淬火时间120 s(20 s+100 s),淬火终冷温度控制在410 ℃,返温温度控制在540 ℃。     

基于ANSYS Workbench的百米重轨冷却过程温度场有限元分析

基于传热学及有限元理论,采用SolidWorks三维建模软件,建立60 kg/m、U75V重轨三维瞬态非线性有限元模型。采用ANSYS Workbench对重轨轧制后自然空冷过程中的温度场进行有限元数值模拟。结果表明:重轨在冷却过程中及终冷时刻,轨头的温度始终最高,轨腰、轨底依次降低,两端部分其温度较中部温度低。重轨在冷却过程中及终冷时刻,其横截面上的温度均不相同,其主要是受重轨的固态相变与重轨异型截面的影响。     

电铲用轨道的典型热处理工艺

针对电铲用轨道在调质热处理时存在的工艺难点,提出了大型薄壁类工件的典型热处理工艺及其热处理后变形的热校正措施。     

U76CrRE重轨钢热处理工艺优化及力学性能分析

通过在连续冷却的在线热处理工艺基础上进行工艺优化,研究了等温处理工艺对U76CrRE重轨钢微观组织和力学性能的影响。结果表明,相变前的冷却速度、等温温度和等温时间共同影响U76CrRE重轨钢的组织和力学性能。在相变前8 ℃/s的最佳冷却速度下,等温温度越低、等温时间越短,获得的珠光体越细小;U76CrRE重轨钢的抗拉强度随着等温温度的降低、等温时间的缩短而增大;560 ℃×30 s等温处理是U76CrRE重轨钢的最优热处理工艺,其综合力学性能最好,抗拉强度为1370 MPa,硬度为390 HBS,断后伸长率为9.33%,断面收缩率为41.32%,冲击吸收能量为4.4 J。     

层流等离子体点状淬火面积比对轮轨材料磨损性能的影响

目的 运用层流等离子体点状淬火工艺,提高轮轨材料的耐磨性,并探究最佳的表面处理面积比率.方法 采用层流等离子体点状淬火方式,对高速轮轨材料进行表面处理,利用MJP-30型滚动接触磨损试验机,对4组不同点状淬火面积比(0％、15％、30％、45％)的轮轨试样进行滚动接触磨损试验,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、硬度计等对轮轨试样进行磨损形貌表征和耐磨性分析.结果 层流等离子体点状淬火可获得板条状马氏体组织,轮轨材料表面硬度提升200％以上,磨损率降低80％以上.当面积比为30％时,轮轨材料的磨损率最小,相比于未处理试样,总磨损率下降约89.2％,车轮的磨损率降低约89.6％,钢轨降低约88.7％.对磨损试验后的轮轨试样进行表面损伤分析和截面显微组织观察,结果表明,点状淬火试样表面损伤显著减轻,剥离和裂纹主要集中在淬火过渡区域,淬火区域可以显著抑制材料的塑性变形,淬火区和基体结合层可抵抗裂纹的进一步扩展.当面积比为30％时,轮轨试样的耐磨性能最佳.结论 层流等离子体点状淬火可有效提高轮轨材料的耐磨性,最佳的淬火面积比为30％左右.     

包钢U75V重轨钢夹杂物演变规律分析

为了研究重轨钢冶炼过程中夹杂物的演变规律,以U75V重轨钢为研究对象,通过全流程取样,分析了夹杂物的组分、尺寸、数密度等变化特征。研究结果表明,硅铁等合金中的残余元素对重轨钢中的非金属夹杂物有重要影响。此外,本研究对重轨钢典型夹杂物的演变规律有了明确的认识,有效识别了冶炼各个工序的夹杂物去除能力,并找到了限制性的环节。     

有色金属轧机工作辊感应淬火过程数值模拟分析

对有色金属轧机工作辊感应淬火过程进行了数值模拟分析,通过模型简化,将复杂感应淬火过程转化为普通热交换过程。研究了不同加热层深度及线圈移动速率对工作辊淬火层深度、温度场、淬火后组织的影响,对大型有色金属轧机工作辊感应淬火过程参数设定具有指导意义。