35CrMo钢大锻件淬火过程组织分布的计算机预测

在用有限元法计算大锻件淬火过程温度场的基础上，根据大锻件非等速冷却温度分布不均匀的特点，采用Ｈｉｌｄｅｎｗａｌｌ Ｂ提出的方法，编制了淬火组织分布计算机程序，计算了直径不同的３５ＣｒＭｏ长圆柱体淬火组织，并对３５ＣｒＭｏ钢φ３５０ｍｍ的工件进行了淬火过程温度场及组织分布的测量。     

35CrMo钢大锻件淬火过程组织分布的计算机预测

在用有限元法计算大锻件淬火过程温度场的基础上，根据大锻件非等速冷却和温度分布不均匀的特点，采用ＨｉｌｄｅｎｗａｌｌＢ￣［１］提出的方法，编制了淬火组织分布的计算机程序，计算了直径不同的３５ＣｔＭｏ长圆柱体淬火组织，并对３５ＣｒＭｏ钢φ３５０ｍｍ的工件进行了淬火过程温度场及组织分布的测量。     

中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大锻件淬火过程有限元分析

针对大型锻件存在组织不均导致淬火开裂的现象，采用DEFORM有限元软件对中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢大型锻件940℃淬火过程的温度场、应力场及组织场进行了数值模拟。结果表明，该中碳Cr-Ni-Mo-V耐热高强钢淬火过程中的锻件心部与表面温差超过600℃,内应力主要集中在台阶位置。根据模拟结果，实际锻件采用“水淬14 min+空冷10 min+水淬”的淬火工艺，可以在保证组织与常规水淬相似的前提下，极大地降低台阶位置的内应力，避免锻件淬火开裂。     

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。     

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。     

30Cr2MoVA钢环形大锻件热处理组织和硬度的预测

大型锻件热处理后的组织和硬度与材料成分和热处理工艺密切相关。本文利用FDM法计算了30Cr2MoVA钢环形大锻件淬火温度场及其在700℃时的冷却速度,结合淬火和回火组织及性能经验模型,对不同成分和热处理工艺下的组织和硬度进行了预测。实际生产检验结果表明,预测结果具有较高精度。该方法对大型锻件的生产具有一定的指导意义。     

大型7050铝合金自由锻件淬火残余应力消减研究

基于热力学计算软件JMatPro7.0及塑性成形模拟软件DEFORM对某大型7050铝合金长条形自由锻件的固溶、淬火及冷压工艺过程进行了模拟及优化。研究结果表明:当温度大于472℃后各相溶于α-Al中形成过饱和固溶体,淬火过程中内外温度场分布差异是造成残余应力的主要原因,对淬火后的自由锻件施加冷压变形可以有效消除热处理残余应力,采用3%压下量及较小的进给量可以最大程度地消除残余应力。     

采用模拟方法对反应堆压力容器大锻件用钢的研究

采用数值模拟和物理模拟方法对反应堆压力容器特厚大锻件用钢进行了研究.采用NSHT程序模拟400 mm×800 mm×800 mm模拟锻件淬火过程中的温度场分布,通过小试样控制冷却模拟锻件淬火,对实验钢的化学成分和热处理工艺进行了优化,并探讨了成分与热处理对组织与性能的影响.     

铝合金模锻件热处理过程的热力学耦合分析

采用有限元法对一个铝合金模锻件的沸水淬火和时效处理过程进行了热力耦合分析，研究了淬火过程中锻件与沸水之间的换热系数对淬火变形的影响、淬火过程中工作内应力的变化和水温对锻件残余应力的影响。对于铝合金锻件热处理过程的有关材料和工艺参数以及热处理结果进行了实验检测，并采用数值方法进行了处理。本文的研究对于控制和改进铝合金锻件热处理工艺具有一定的指导意义。     

AP1000核电主管道淬火过程温度和应力场数值模拟

根据有限元模拟软件ANSYS原理,对AP1000核电主管道锻件进行淬火过程数值模拟,以获得主管道淬火不同时刻温度场分布及应力场的情况。结果表明,当淬火结束时（t=600 s）,锻件表面已冷却至室温,而管接口心部仍然保持较高温度;淬火开始阶段,锻件中最大的热应力点,会相应急速上升至最大值;随着淬火结束,锻件中热应力会逐渐变小;淬火阶段,主管道大部分区域的畸变都很小,最大的畸变区域主要集中在管接口与主管道接口之间。     

高压热处理对35CrMo钢组织与硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和硬度计分析和测试了35CrMo钢经高压热处理结合高温回火后的组织和硬度,并与传统调质工艺处理后作比较。结果表明,高压热处理后35CrMo钢经高温回火后可析出弥散分布的颗粒状碳化物,有效提高了35CrMo钢的硬度。经3 GPa压力、860 ℃×20 min高压热处理+550 ℃×60 min回火后,35CrMo钢的硬度为45 HRC,较同工艺传统调质处理提高了7.14%。     

35CrMo钢强韧化工艺研究

研究了35CrMo钢经不同工艺热处理后的组织和力学性能。结果表明,与经常规调质处理的35CrMo钢相比较,经790℃亚温淬火+高温回火或常规调质处理后再经790℃亚温淬火+高温回火的35CrMo钢具有更好的强韧性,特别是后者,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击韧度分别达到了986MPa、923MPa、18%、41%和156J/cm2。钢的塑性和韧性的提高是由于组织均匀细小、具有少量游离铁素体存在所致。     

热处理对铬钼钢刀具畸变的影响

对25CrMo、30CrMo和42CrMo钢刀具进行了860 ℃淬火工艺试验,且对42CrMo钢刀具进行860、850、830 ℃淬火及预热+830 ℃淬火试验,对比了刀槽的畸变量。结果表明:随着碳含量增加,低中碳铬钼钢刀槽860 ℃淬火时刀槽畸变量呈上升趋势,最大畸变量在－0.15~+0.15 mm波动。随着淬火温度的降低,42CrMo钢刀槽畸变量下降到－0.10~+0.09 mm,增加预处理对刀槽畸变量无显著影响。     

晶粒度对35CrMo钢氢致开裂行为的影响

通过对35CrMo钢进行热处理来提高材料的晶粒度,采用慢应变速率拉伸（SSRT）和现代微观分析方法,在动态电化学充氢的环境下,研究了晶粒度对35CrMo钢氢脆敏感性的影响。结果表明,35CrMo钢经过850℃完全淬火15min（油冷）＋780℃亚温淬火25min（油冷）＋740℃高温回火120min（空冷）可以把品粒度...     

42CrMo钢曲轴连杆颈磁痕显示的成因分析

利用磁粉探伤对42CrMo钢曲轴锻件的连杆颈部位进行检测,发现明显的类似发纹的磁痕显示。通过OM、SEM形貌观察和EDS成分分析发现,连杆颈表层部位基体的显微组织不均匀,出现明显的成分偏析带,宽度约20~50 μm,C、Mn、S、Al、Cr元素含量相对基体较高,并含有少量的MnS夹杂。42CrMo钢棒状原料的中心偏析在模锻时沿着金属流动方向发生转动,偏析流线“遗传”至终态连杆颈表层而造成显微组织和化学成分的不均匀,进而导致磁导率的差异而出现磁痕显示。锻后的调质处理和表面感应淬火在一定程度上可以改善但不能消除这种宏观成分偏析。     

中碳铬钼钢调质工艺的研究

本文从淬火温度、保温时间、冷却方法和回火几方面系统研究了中碳铬钼钢(35CrMo和42CrMo)的调质工艺。并详细阐述了冷却方法,以求对实际生产起到一定的指导作用。     

回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢微观组织和力学性能的影响

研究了回火温度对大尺寸锻态35CrMo钢调质处理后组织特性及力学性能的影响,特别针对回火过程中渗碳体的析出动力学及大尺寸试块的组织性能不均匀性展开了分析。结果表明,锻坯热处理前的铁素体、珠光体带状组织经调质处理后完全消除,最终组织为含有大量渗碳体析出的回火马氏体,同时试块心部包含少量分布于原奥氏体晶界的回火贝氏体。回火过程中渗碳体的析出分为C扩散控制的快速长大阶段和Cr扩散控制的尺寸稳定阶段。锻态35CrMo钢经调质处理后仍存在力学性能各向异性,随着回火温度的升高,试验钢横、纵向强度下降,塑性和韧性同步提升。经综合考虑,当回火温度为570 ℃时,其强度、塑性和韧性具有最优匹配。     

大型低碳合金钢锻件亚温淬火工艺参数的确定

对不同成分的大型低碳合金钢锻件亚温淬火工艺进行研究,确定了亚温淬火工艺参数,并应用于实际生产中。结果表明,大型低碳合金钢锻件经亚温淬火热处理后,在满足工件强度的条件下,不仅可以获得更好的塑韧性,而且可以细化晶粒组织,节省能源。     

光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层几何特征的影响

目的提高42CrMo钢激光淬火后硬化层的深度和分布均匀性。方法利用COMSOL Multiphysics软件对42CrMo钢激光淬火过程中温度场的演变进行分析,且考虑材料的热物性参数随温度变化。通过设定激光工艺参数模拟试样的温度场分布,利用马氏体转变条件得到硬化层形貌尺寸。参照模拟结果,利用连续输出的光纤耦合半导体激光器对42CrMo钢进行激光淬火实验,用热电偶测温仪对试样测温并与模拟的温度历史曲线进行对比,用光学显微镜对试样横截面处硬化层形貌进行分析,将实验所得硬化层形貌与模拟结果进行比较。并在相同的功率密度下,改变光斑的几何尺寸进行模拟,分析并比较硬化层的几何特征。结果实验所测某点的温度历史曲线与模拟结果一致性较高,硬化层实际形貌与模拟结果基本吻合。在激光功率密度不变时,随着垂直于扫描方向上的光斑宽度增加,硬化层宽度呈正比例增加,硬化层深度则先增后减,距离硬化层中心最深处相同距离点的曲率则逐渐减少。结论通过优化激光淬火工艺参数,控制激光淬火的热传导时间和深度方向的温度梯度分布,可以在表面不熔化的前提下,获得较深的硬化层。光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层深度和硬化层均匀性有较大影响,选择较大的光斑宽度可以得到更为均匀的硬化层。