合金钢气体渗碳淬火过程的计算机模拟

以合金钢齿轮18Cr Ni Mo7为设计原型,通过合金渗碳建模、渗碳淬火过程的计算机模拟得到了合金齿轮不同区域的渗碳变化规律,并采用有效硬化层法、金相法和化学剥层法得到了实际渗碳过程中的渗碳层深度与碳浓度分布特征。结果表明,随着距离合金齿轮表面距离的增加,碳含量逐渐降低;采用化学分析法测得的不同部位的碳含量分布与计算机模拟结果吻合。可以通过计算机模拟的方法预测渗碳工艺条件下最终热处理完成后有效硬化层的深度,这样就可以增加生产效率。     

20CrMnTi齿轮渗碳淬火的计算机模拟与验证

采用有限元模型对20CrMnTi齿轮的渗碳过程进行了计算机模拟,建立了齿轮渗碳过程的数学模型,并通过化学剥层法验证了计算机模拟结果的可靠性,对比分析了3种渗碳层测试方法对20CrMnTi渗碳结果的影响。结果表明,采用计算模型得到的渗碳层碳浓度分布计算值与实测值非常吻合,二者之间的误差在5%范围内,表明计算模型可以对20CrMnTi齿轮的渗碳过程进行有效模拟;金相法、有效硬化层法和化学剥层法的渗碳层深度测量结果中,有效硬化层法测得的深度最小,其次为金相法,而化学剥层法测得的深度最大;有效硬化层2.1 mm处对应的化学剥层法测得的含碳量为0.36%,与计算模拟结果非常吻合,验证了渗碳计算模型的准确性。     

18Cr2Ni4W齿轮渗碳浓度场的数值模拟

通过对18Cr2Ni4W齿轮渗碳工艺的计算机模拟,得到表层碳浓度的分布规律以及渗碳层的深度,并与实际生产结果进行比较,二者虽有差距,但仍在合理的范围内.     

用数值模拟方法研究气体渗碳强渗期与扩散期的合理选择

利用气体渗碳的物质传递数学模型和气体渗碳ＣＡＤ软件进行了两段渗碳工艺的数值模拟计算,对两段渗碳工艺强渗期和扩散期选择的自适应原则提出了疑问,证明了其不合理性。发现Ｓ１与Ｓ２之比是随着渗碳工艺条件和渗层深度而变化的。最终碳浓度分布曲线上碳平台的长度与渗层深度有关,可以此为判据,计算由强渗期转入扩散期的最佳时间,制定两段渗碳工艺,得到满意的渗碳层浓度分布。相应的试验证明了其合理性     

常用渗碳材料渗层碳浓度分布数值模拟系统

建立了不同渗碳条件下渗碳层深度和渗层碳浓度分布模型，通过Visual Basic程序设计语言开发了常用渗碳材料渗层碳浓度分布的数值模拟系统。该系统可方便、快捷地得到在一定工艺条件下相应渗层碳浓度分布和渗碳层深度，为渗碳工艺参数的优化设计和渗碳过程的自动控制提供了重要的参考价值。     

深层渗碳渗层质量的控制

根据大型重载齿轮的承载和失效特点，介绍了它对深层渗碳层质量的要求，并结合渗碳过程中碳传递和扩散，碳化物形成和长大等机理，分析了影响渗碳层质量的各种因素；提出了控制表面碳浓度，碳浓度分布和碳化物形态的方法和途径。     

密封箱式炉气氛碳势偏差对工件碳浓度分布的影响

根据大量随炉渗碳试样的剥层定碳分析数据,结合对炉气氛的跟踪试验结果,对密封箱式炉渗碳气氛的组分和碳势控制进行了分析研究。在用氧探头单因素控制碳势的情况下将碳势的理论计算值与定碳分析结果进行了比较,在实际生产条件下对碳浓度场进行了数值模拟,从而推断渗碳工艺过程中不同阶段碳势波动对渗层碳分布的影响。     

柴油机凸轮轴可控气氛渗层的热处理模拟及验证

利用Dante软件对柴油机中关键零部件凸轮轴的渗碳淬火过程进行数值模拟。研究了凸轮轴在渗碳淬火过程中的碳浓度分布规律、组织分布、硬度大小,并进行了试验验证。结果表明,凸轮轴渗碳层由表面向内部,碳浓度逐渐下降呈梯度分布。渗碳层的表层组织为回火马氏体,心部组织为贝氏体。渗碳层的表层硬度较高,心部硬度较低。经试验验证,模拟结果与试验结果相吻合,可以用来指导现场生产。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳层质量的综合控制模型

研究了18Cr2Ni4WA钢在不同工艺下渗碳时渗碳层中碳的分布规律，建立了渗碳层深度和表面碳浓度分布的数学模型，为渗碳工艺参数的优化设计、渗碳层深度和表层碳浓度分布的精确控制提供了理论依据。     

20CrMnTi钢渗碳层深度和表层碳浓度分布的数值模拟

研究了常用渗碳钢20CrMnTi以不同工艺渗碳时渗层中碳的分布规律，建立了渗碳层深度与表层碳浓度间的关系，为渗碳工艺参数的优化、渗碳层深度和表层碳浓度分布的精确控制以及渗碳层深度的无损检测提供了理论依据。     

齿轮稀土碳共渗工艺

我国齿轮渗碳的工艺及装备与国外均有明显差距,为消除差距迎头赶超,当致力于自主创新.稀土碳共渗技术无论是理论还是工艺均是我国首创的具有中国特色的先进的工艺技术,可以解决齿轮行业中长期存在的老大难题.     

有关稀土催渗渗碳问题的探讨

通过分析浅层渗碳与深层渗碳的不同特点,就稀土催渗在深层渗碳中出现的黑色异常组织和碳化物过深现象以及大型重载齿轮深层渗碳时,使用稀土催渗剂需要注意的问题和工艺控制方法.提出了控制碳化物深度的设想,建立了形成碳化物的最大深度与有效硬化层深度比例的数学表达式,以达到提高大型重载齿轮热处理质量的目的.     

甘油体系中不锈钢表面液相等离子体电解渗碳工艺

采用液相等离子体电解渗方法,在80%甘油水溶液中实现了304不锈钢表面快速渗碳。研究施加电压和放电时间对渗碳过程的影响,分析了渗碳层的显微组织,并比较了不同工艺条件下渗碳层显微硬度分布。结果表明:经过5 min的快速放电处理,渗碳层厚度接近100μm,硬度达到880 HV。在350 V和3 min渗透条件下渗碳层质量较好。     

V-Nb微合金化重载齿轮钢的组织和力学性能

研究了Cr-Ni—Mo系重载齿轮钢经V-Nb微合金化处理前后的组织及力学性能。结果表明：经过V-Nb微合金化处理后，钢的奥氏体晶粒得到显著细化，在渗碳温度范围内10h保温时不会发生奥氏体晶粒的异常长大；伴随着晶粒的细化，冲击吸收功得到了提高；晶粒细化也使该钢渗碳层的组织和性能得到了改善。     

汽车齿轮用21NiCrMo5钢热处理工艺研究

对依维柯汽车齿轮用钢２１ＮｉＣｒＭｏ５的预备热处理和渗碳热处理工艺进行了试验研究。通过比较完全退火、正火、等温退 正中高温回火等工艺,最后选择了等温退火和正火加高温回火等工艺,最后选择了等温退火作为预备热处理,并因此获得了理想的硬度、金相组织和良好的切削性能,渗碳时将表面碳浓度控制在０．７５％左右,渗碳直接淬火后获得的硬度、渗层组织均达到了引进产品的技术要求。     

对我国齿轮渗碳淬火技术的评述

在现代齿轮制造过程中,硬齿面渗碳淬火已成为主导工艺.经过多年来的基础技术研究和先进技术的引进,特别是近年来的技术改造和设备更新,我国的齿轮渗碳热处理技术已经上了一个新的台阶.随着齿轮设计参数的不断提高,对热处理质量提出了更高的要求.本文从齿轮强度及热处理冶金因素的角度对目前的渗碳工艺进行了分析,并提出了提高和发展我国齿轮渗碳淬火技术的途径.     

罩退冷轧薄规格IF钢横向性能波动原因及控制

针对罩退冷轧薄规格IF钢产品横向性能波动大的问题,系统分析了带钢宽度不同位置的性能、组织、化学成分差异特点,以及从冶炼、热轧、酸轧到退火等不同工序下的碳含量变化情况。结果表明:性能异常带钢边部强度和碳含量明显高于中部,屈服强度差值可达89 MPa,带钢宽度方向碳含量不一致是导致横向组织变化及性能波动的主要原因;而横向性能波动主要产生于退火工序,因为酸轧工序残留在带钢表面的乳化液在罩退过程中发生裂解,随着退火温度的升高,裂解后的碳与氢气反应生成CH₄,当退火温度超过700 ℃时,CH₄再分解出活性碳吸附于带钢表面从而产生渗碳现象,最终由于带钢横向增碳不均而导致性能波动。通过增加400 ℃保温平台、降低退火温度、降低退火升温速度、增加吹氢流量、降低酸轧卷取张力等改进措施,显著提高了带钢横向性能的均匀性。     

Carburization of 310 stainless steel exposed at 800-1100 °C in 2%CH4/H2 gas mixture

Carburization of 310 stainless steel has been investigated after cyclic exposures at high temperatures 800-1100 °C in a 2%CH₄/H₂ carburizing gas mixture for 500 h duration. A thermodynamic analysis indicates that 1000 °C is an approximate boundary temperature, below which the environment should result in mixed oxidizing/carburizing behavior, while above this temperature reducing/carburizing behavior should occur. The experimental results agree well with the thermodynamic analysis. Below 1000 °C, 310SS suffered external carburization, oxidation, and internal carburization. In excess of 1000 °C, extensive external carburization occurred and internal Cr-carbides disappeared. Cr segregation is proposed to interpret the effect of temperature on the continuity of an external scale layer and carburization behavior.     

渗碳齿轮表面磨削裂纹分析

渗碳齿轮在磨削加工中容易产生磨削裂纹。本文从磨削加工和热处理两方面分析了裂纹产生的原因,分别提出了控制裂纹产生的措施。     

20CrMnTi钢齿轮渗碳淬火开裂原因分析

分析了经渗碳淬火后出现开裂的20CrMnTi钢齿轮的化学成分和组织,详细分析了渗碳后冷却过程中各阶段齿轮温度的变化。结果表明,该20CrMnTi钢齿轮出现淬火开裂主要是淬火过程中产生巨大的热应力所造成的,产生热应力的根本原因是齿轮内外部温度严重不均匀。根据研究结果制定了改进措施。