冷轧工作辊双频感应加热淬火模拟测温试验

介绍了φ６１０ｍｍ冷轧工作辊双频感应加热淬火模拟试验中温度场的测试过程和结果,研究了距轧辊表面不同深度处淬火温度,奥氏体化时间,冷却速度的相互关系,由此可预测轧辊在一定工艺条件下的淬层深度,过渡区宽度和组织状态等。     

Φ500×1700冷轧工作辊的工頻双感应器加热淬火

沈阳重机厂在一机部机电所的指导与协助下,于1978年在工频感应加热淬火的基础上,采用工频双感应器对冷轧工作辊进行加热淬火,使它的质量有了提高。试验工作时感应器功率的匹配、加热特性、温度场的分布、奥氏体化时间等作了一些摸索,与传统工频感应加热淬火作了质量指标比较,得出了用两种工艺方法淬火后的淬硬层深度、硬度的均匀性、硬度沿截面变化、以及表面硬度等方面的数据。从结果上看,新的工艺方法在质量指标上都有不同程度的提高,因此在不具备双频淬火生产冷轧工作辊的条件下,这种工艺方法对提高冷轧工作辊的质量还是有一定意义的。     

新型冷轧辊用高合金锻钢的奥氏体晶粒长大规律

通过Gleeble-3800型热模拟机研究一种新型冷轧辊用高合金锻钢在不同加热速率(5~50℃/s),加热温度(1050~1150℃)及保温时间(10~800 s)下的奥氏体晶粒长大规律。结果表明:试验钢的平均奥氏体晶粒尺寸随加热速率的升高而减小,同时随加热温度的升高和保温时间的延长而增大。基于金相试验数据利用回归分析建立了描述新型冷轧辊用高合金锻钢不同加热速率下加热与保温过程的奥氏体晶粒长大规律的数学模型。     

基于热处理数值分析的大型支承辊锻后热处理工艺优化

对大型轧机支承辊进行断裂失效分析,发现心部偏析和组织不均匀以及由此造成的残余应力是支承辊断裂的主要原因。利用Deform有限元软件对该支承辊锻后热处理工艺进行数值模拟,分析原锻后热处理工艺中支承辊的温度场、应力场和组织场,发现支承辊心部热处理过程中奥氏体化保温时间少、空冷后入炉温度低,正火后残余应力过大。提出降低加热速度为10℃·h~(-1),提高完全奥氏体保温温度为930℃和延长保温时间至30 h,提高入炉温度的优化锻后热处理工艺。研究结果表明:采用优化工艺可以解决支承辊心部完全奥氏体化保温时间不足,并降低了热处理残余应力和断裂风险。     

Cr5支承辊用钢奥氏体化的实验研究

在热模拟机上对Cr5支承辊用钢的珠光体-奥氏体(P-A)转变过程进行了实验研究,分析了加热速度对奥氏体化的影响.根据实测的膨胀曲线,提出了计算P-A相变转变量的数学模型,用其对P-A相变过程进行了预测,计算结果与试验值吻合较好.对实际工件变速加热过程的预测方法提出了建议.     

70Cr3Mo钢大型支承辊淬火加热计算机模拟

７０Ｃｒ３Ｍｏ钢大型支承辊最终热处理淬火后辊颈和辊身需得到不同的硬度,因此采用辊颈包覆耐火纤维的加热方法。本文以非线性有限元法为基础,为加热过程了计算机模拟,实现了温度场和相变的耦合计算。比较几种不同情况的计算结果,认为利用原有的台车炉进行差温加热能满足要求,但辊身两端包裹耐火纤维对辊身的加热温芳场影响很大,导致奥氏体层分布不理想,根据模拟结果提出了改进辊颈包覆耐火纤维的方案。     

8Cr5MoV冷轧工作辊淬火过程中的组织演变模拟

冷轧工作辊须满足表面硬、心部韧的性能要求,需通过热处理工艺调控金相组织实现,针对8Cr5MoV合金钢冷轧辊,通过热模拟试验获得材料的高温本构关系,结合DEFORM-3D软件对淬火工序进行模拟,探索冷轧工作辊的最优热处理工艺。研究结果表明：工作辊最优热处理工艺为初始温度500℃保温1 h,加热至930℃保温15 min,最后进行5 min的喷雾淬火处理。工作辊淬火处理后表层马氏体组织含量为99%,淬硬层深度在25 mm左右,工作辊心部区域保留了韧性较好的珠光体组织,该研究为实际生产提供了可靠的技术支持。     

齿轮用钢电子束表面硬化工艺的数值模拟

针对齿轮用钢35Ni4Cr2MoA的电子束局部硬化工艺,建立了移动电子束局部加热的有限元分析模型和连续加热冷却过程奥氏体化相变计算模型,采用Visual FORTRAN语言自行编制了奥氏体转变模拟程序,成功地模拟了电子束局部硬化的热过程和组织变化。对不同硬化工艺条件下奥氏体化程度分布和硬化层轮廓的模拟预测表明,随着电子束移动速度的提高,奥氏体化开始的温度升高,奥氏体化程度显著降低,奥氏体化的范围(硬化层的宽度和深度)明显缩小。在确保试件中心所经历的最高温度低于材料熔点并且大致相当的前提下,随电子束移动速度降低,硬化所需热输入增加。     

55CrMo钢的奥氏体化相变动力学

为了利用数值模拟技术计算感应加热过程中丝杠的奥氏体化情况,利用Gleeble1500D热模拟试验机,测试了55CrMo钢试样在升温速率为0.05~-50 K/s时的膨胀曲线,得到了它的奥氏体化温度与加热速率的关系。根据相变膨胀曲线,利用杠杆定律得到了奥氏体转变量与温度的关系,并对非等温相变Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程中的动力学参数进行了线性回归分析,得到了JMA相变动力学模型。利用数值模拟技术,计算了丝杠在感应加热时的奥氏体化情况和淬火后的硬度曲线,并与实验结果进行对比。结果表明,模拟结果与实验结果吻合得较好,所得到的JMA方程能较好地描述55CrMo钢的奥氏体化过程。     

低压转子加热过程温度场与相变的计算机模拟

利用有限元数值方法模拟了30Cr2Ni4MoV钢低压转子的典型加热工艺过程,分析了加热过程中的转子关键位置处升温曲线、奥氏体化进程以及关键截面上的温差分布。通过简略的热应力估算对加热过程中出现的温差进行了评估,为进一步优化加热工艺提供了依据。     

金属环件冷辗扩数值模拟中圆度辊定位的研究

金属环件冷辗扩具有很好的发展潜力，而我国在该领域尚处于起步阶段。对金属环件冷辗扩数值模拟可以预测环件的塑性变形和受力情况，进而对工艺改进或者模具修改有参考作用。本文对辗扩中对圆度辊的定位问题进行了分析，并较好地实现了模拟效果。     

9Cr3Mo钢制冷轧工作辊最终热处理的模拟试验研究

在热处理试验和实际测温基础上，用模拟试验方法研究了９Ｃｒ３Ｍｏ钢制冷轧工作辊表面及距表面不同深度处在最终热处理过程中的加热冷却过程。研究结果对开发９Ｃｒ３Ｍｏ钢冷轧工作辊具有一定指导意义，所采用的试验方法对同类大截面热处理工件的研制和开发具有一定参考价值。     

轧辊尺寸对环形件冷轧中端面轴向宽展的影响规律研究

环形件冷轧过程中,环形件发生不均匀轴向宽展变形导致端面产生鱼尾现象,影响环形件质量。采用自行开发的环形件冷轧过程弹塑性动力显式算法有限元模拟软件,对不同轧辊尺寸条件下环形件冷轧过程进行数值模拟,研究了环形件端面轴向宽展率、平均宽展和鱼尾系数随轧辊尺寸的变化规律。从模拟结果可以看出,环形件端面轴向宽展在内外侧面变形程度不一致,环形件外侧的轴向宽展远大于其内侧的宽展变形。     

冷轧辊淬冷过程数值模拟的研究

采用三维非线性有限元分析方法模拟小型冷轧辊淬火冷却过程，直观地显示出任一时刻轧辊上的瞬态温度场、组织分布和应力场，可以给出轧辊上任意位置的冷却曲线。在所采用的数学模型中，用增量叠代法处理边界条件非线性、物理参数非线性、相变潜热非线性等复杂问题。在相变量计算中引入应力状态的影响。在应力场分析中采用热弹塑性模型，考虑了相变应变、相变塑性应变、热应变、材料力学性能的温度效应和相变影响等因素。计算机模拟结果和实测结果吻合较好。由此提供了一种良好的淬火工艺虚拟生产试验手段，可作为智能热处理的核心技术之一     

抗辊印型冷轧辊用钢的相图计算及热处理工艺优化

采用Thermo-Calc软件计算了抗辊印型冷轧辊用钢的伪二元平衡相图,确定了不同温度下的平衡相种类,预测了其各临界相转变温度,并分析了钢中碳化物种类和析出特性,进而提出了抗辊印型冷轧辊的合理热处理工艺。     

高合金钢冷轧工作辊锻造过程数值模拟

采用Deform-3D软件对一种新型高合金钢冷轧工作辊锻造以及锻前空冷过程进行数值模拟。首先,根据实际产品和液压机压头尺寸建立锻件和模具模型并进行了网格划分,对所采用的高合金钢进行热力学测试从而建立了材料模型。通过分析在空冷和锻造过程中锻件温度场和应力场分布,获得了锻件在空冷过程中温度变化规律,以及在锻造过程中锻造区域典型位置处的温度和应力分布特征。此外,参考模拟结果,并结合实际经验对这种新型冷轧工作辊进行锻造,实际锻造结果与模拟得到的最终结果十分接近,验证了采用有限元方法对轧辊锻造过程进行模拟是可行的。为冷轧工作辊的实际锻造生产提供理论指导。     

Impact Properties of Copper-Alloyed and Nickel-Copper Alloyed ADI

The influence of austenitization and austempering parameters on the impact properties of copper-alloyed and nickel-copper-alloyed austempered ductile irons (ADIs) has been studied. The austenitization temperature of 850 and 900 °C have been used in the present study for which austempering time periods of 120 and 60 min were optimized in an earlier work. The austempering process was carried out for 60 min for three austempering temperatures of 270, 330, and 380 °C to study the effect of austempering temperature. The influence of the austempering time on impact properties has been studied for austempering temperature of 330 °C for time periods of 30-150 min. The variation in impact strength with the austenitization and austempering parameters has been correlated to the morphology, size and amount of austenite and bainitic ferrite in the austempered structure. The fracture surface of ADI failed under impact has been studied using SEM.     

1450mm铝箔冷轧机板形控制系统

分析了铝箔冷轧过程中板形缺陷产生的原因,阐述了板形仪测量原理和板形控制系统的结构.提出了多点张力分布数据处理方法以及弯辊控制、轧辊倾斜控制、分段冷却液流量控制手段及实现方法.有利于未来板形控制系统的改进及铝箔实际轧制过程中板形控制方法的完善.     

Mathematical model for austenitization kinetics of ductile iron

A mathematical model was developed in the current study to understand the progress of austenitization process in ductile irons. The austenitization time required to produce homogeneous austenite in a two-phase region of austenite and graphite has been estimated in terms of (a) time required for transformation of matrix to austenite and (b) time required for dissolution of graphite in austenite to attain uniform carbon content, which remains in equilibrium with graphite. The time required been related to the structural parameters of cast ductile iron-like radius of graphite nodule, radius of austenite cell, volume fraction of graphite, volume fraction of ferrite in cast matrix, and diffusion constant. The model was used to determine the minimum austenitization time required to achieve homogeneous austenite in three commercial ductile irons when austenitized at a temperature of 900 °C. The results were compared with those obtained. The uniformity of the carbon content in austenite of ductile iron was verified indirectly by measuring microhardness.