大型轴承钢球开裂分析

对大型轴承钢球在淬火过程中的开裂进行了失效分析,采用宏微观形貌、化学成分、金相显微组织分析、硬度测试、SEM微观断口形貌等手段,分析了钢球开裂的原因.结果表明,钢球开裂为淬火开裂,淬火温度过高是导致淬火钢球开裂的主要原因.     

钢球热处理过程中表层温差剧烈程度分析

推导了钢球的热传导方程,采用球贝塞尔函数给出了钢球热传导方程的解答,并对不同半径钢球的热处理过程中不同时刻固定位置的温度变化剧烈程度进行分析计算,比较了不同半径钢球温度变化的剧烈程度,并对温度分布公式计算误差进行了分析。分析结果表明:相同半径的钢球在加热开始时刻温度变化最为剧烈;对于不同半径的钢球,半径越小温度变化越剧烈;在钢球不同位置,温度误差为正弦波动,级数求和次数取30时误差小于1.2%。     

风电轴承毛坯钢球表面缺陷分析

采用理化检验的方法,对钢球用棒料原材料及风电轴承毛坯钢球进行了分析,结果表明原材料存在表面裂纹,是造成钢球毛坯开裂的根本原因。     

大型球磨机用高性能轧制钢球的热处理

研究了B3钢球生产过程中加热温度、淬火温度及回火工艺对其组织性能的影响,并对试制钢球进行了抗冲击检测。结果表明,在980～1080℃加热温度下,B3钢淬火后组织为马氏体+残留奥氏体,当加热温度达到1080℃时,马氏体组织尺寸超过20μm,钢球的硬度、冲击性能有所下降。B3钢适宜的加热温度在980～1030℃之间。在相同加热条件下,随着淬火温度升高,钢球中残留奥氏体的含量有所下降,钢球内部片状马氏体逐渐增多。淬火温度为750～780℃时,钢球内部出现片状马氏体+板条马氏体的混合组织,硬度、冲击性能最佳。经冷却低温回火处理后,钢球组织为回火马氏体,从表面到心部几乎不存在硬度差,同时冲击性能与未回火相比得到大幅提升。大直径?125 mm轧制钢球最适宜的热处理工艺为：加热温度为980～1030℃,淬火温度为750～780℃,待钢球表面冷却至50℃后进行低温回火处理。试制钢球经9 m高,落球次数>29 000次落球试验后,钢球表面仍保持良好,满足大型球磨机的用球要求。     

奥氏体不锈钢塑性变形过程中的应力分布

为了研究奥氏体不锈钢形变后的应力分布规律,以及与马氏体相变行为的关系,对形变后的奥氏体不锈钢板材进行残余应力测试分析,并在相应变形区域进行组织观测。测试中,对奥氏体不锈钢板材进行了单向拉伸试验,并采用无损检测法——X射线衍射(XRD)对不同变形条件下的应力值进行分析;最后,通过有限元模拟进行验证分析,得到了不同变形条件下的应力分布规律。结果表明,变形程度、变形温度、组织相变等因素均对变形后的应力分布规律有一定的影响;随着拉伸载荷的增加,变形复杂度增加,残余应力分布不均匀性增加,测得的应力值增大;随着温度升高,材料本身组织变化,应力值随之减小。     

附加回火对风电轴承钢球压碎载荷值的影响

在影响风电轴承钢球压碎载荷值的诸多因素中,磨削应力是降低风电轴承钢球压碎载荷值的主要因素之一。本文选用三种规格的风电轴承钢球进行不同的附加回火工艺试验,研究结果表明:在风电轴承钢球初研后增加附加回火工序能有效地减小钢球的磨削应力,提高风电轴承钢球的压碎载荷值。获得风电轴承钢球最佳附加回火工艺。     

圆盘锯锯片应力分布实验研究

应用光弹应力分析法对圆盘锯锯片应力分布进行了实验研究 ,获得了实用的强度计算方法     

高能球磨中钢球表面铬涂层的研究

利用高能机械球磨法制备了ＧＣｒ１５ 钢磨球表面铬涂层,分析了涂层的组织、相结构与性能,并且研究了其退火后的变化情况。     

轴承套圈硬车削过程中的残余应力模拟及试验研究

为了研究在小进给量条件下风电机组轴承硬态车削加工后表层残余应力的分布规律,基于大型非线性有限元分析软件ABAUQS,采用合理的材料流动应力本构模型,对风电机组轴承硬态车削过程进行了有限元仿真,获得了硬态车削加工后轴承的表层残余应力。将在不同的背吃刀量和刀具前角参数下的获得的残余应力仿真值与试验测量值进行对比,结果表明:仿真结果与实验结果吻合,通过硬车削加工可以获得400~800 MPa的残余压应力,残余压压力的深度可达0.04~0.08 mm。     

变形应力对弯曲回弹角的影响

基于修正的Chaboche回弹预测模型,计算不同圆角半径r下V形弯曲的回弹角α,分析回弹角与相对弯曲半径r/t之间的关系;通过弯曲实验,在凸模圆角半径r=1～8 mm情况下,测量弯曲回弹角α,对比理论计算与实验测量的回弹角,验证Chaboche预测模型。在此基础上,计算DP600钢板弯曲圆角变形内外区的切向应力σ_θ、径向应力σ_r,研究σ_θ、σ_r对α的影响。进一步分析r、α与σ_θ、σ_r的关系,建立弯曲程度自变量与回弹关系的数学模型。结果表明,板材的弯曲r/t的越大,α越大。通过分析影响回弹的因素,提出了控制回弹的措施。     

含铜铸钢热处理工艺研究

先通过小试块试验确定热处理工艺参数,再由大壁厚试块热处理后的性能结果验证工艺的有效性。结果表明,大壁厚含铜铸钢试块经热处理后能够满足性能要求,而且在一定回火温度范围内,较低的回火温度更易得到良好的综合力学性能,鼓风冷却的性能结果优于空冷得到的性能结果。     

轴承钢纺机专件热处理工艺改进

传统的GCr15钢纺机专件热处理工艺存在某些不足之处，通过实验分析，将GCr15钢件的淬火＋冷处理改为淬火＋等温处理，不但节省了能源，而且提高产品质量。     

铸钢件热处理冷却阶段的热应力研究

利用ANSYS有限元软件,模拟计算了ZG310-570的应力框冷却阶段的应力场和温度场.结果表明,正火空冷时新产生的残余热应力约6MPa;淬火时由于表面激冷作用,应力框在粗细杆间及粗杆的表面和芯部都有巨大温差;铸件在淬火的过程中,粗杆的某些部位在2S时等效应力达到最大,超过了420MPa,极有可能导致铸件断裂.     

锻造和热处理过程中建筑用高强钢的变形行为研究

以建筑用钢为对象,研究了试验钢在锻造和热处理过程中的组织转变及力学性能的变化规律。结果表明,试验钢锻造后的组织为板条马氏体和残余奥氏体,淬火处理后组织变为板条马氏体,高温回火后组织为回火马氏体和铁素体;随着冷却速率的降低,试验钢中马氏体板条宽度变窄,马氏体含量降低,铁素体含量增加。     

中高碳钢热处理过程中夹杂物的析出与组成研究

对中高碳钢热处理过程中夹杂物的析出、微观组织和物相组成进行研究。结果表明,未添加Ca的试样,当S含量增加到0.006%以上时出现复合夹杂物,且随着S含量的提高,夹杂物的数量不断增多。含Ca试样中硫化物对氧化物包裹作用提高,S含量为0.006%达到最大值。     

40Cr球销热处理数值模拟及实验验证

本文利用Deform-3d软件对40Cr球销的淬火过程进行了数值模拟,预测40Cr球销在淬火过程中的温度场、相变、应力场等的变化情况,并进行了实验验证,实验结果与模拟结果相吻合。结果表明:淬火过程中,表面先到达马氏体转变点,心部最晚开始马氏体转变,球销基本淬透;在热应力和组织应力的综合作用下,淬火初期表面为拉应力,中期表现为压应力,淬火末期又转变为拉应力,心部应力的变化与表面正好相反。     

高铬耐磨铸球的热处理工艺试验

高铬铸铁被认为是抗磨性能最好的且具有较好韧性的材料,因此在国外这种铸铁的应用十分广泛.为使高铬铸球具有优越的性能,制订了适宜的热处理工艺,并试验研究热处理工艺与成分,淬火温度,冷却速度与组织、性能之间的关系.并在理论上给予一定的分析.高铬耐磨球铁经空气淬火后温度,淬火温度有密切关系,在最佳淬火温度下可获得较小的力学性能,并且有较高的抗回火性能.     

宽带激光熔凝过程温度场及残余应力数值分析

基于激光宽带熔凝强韧化处理过程,利用有限元软件SYSWELD建立三维有限单元模型,通过设定精确的边界计算条件,同时考虑材料组织与性能随温度的变化,模拟工件表面的温度场和残余应力.考虑了相变潜热、导热系数等材料热物性参数随温度变化等因素的影响,研究激光宽带熔凝加工瞬态温度场和热应力的分布规律.对计算结果进行分析,并与实验数据相比较.结果表明,通过瞬态温度场分布,能够逼真地反映温度变化规律;宽带激光熔凝后,在工件表面获得了有利的残余压应力分布,热影响区存在应力突变.