中厚板辊式淬火机淬火过程的冷却机理

针对中厚板辊式淬火机淬火工艺过程,在分析淬火喷水系统射流流场结构及换热特性的基础上,阐明其淬火过程的热交换机理主要为射流冲击换热.并结合实际工况参数,通过模拟分析不同淬火冷却条件对中厚钢板温度场及应力场的影响规律,指出高压淬火区的高强度冷却是板材内部应力产生的主要因素.研究表明辊式淬火机淬火过程的冷却机理在于:在淬火钢板800一500℃的温度区间,采用高压淬火区高强度冷却,有利于钢板获得大于临界淬火速度的高冷却速率,以避免发生其它类型的组织转变;在500℃以下的温度区间,采用低压淬火区慢冷,有利于减小钢板的热应力和马氏体转变过程中产生的组织应力,从而降低钢板在马氏体转变过程中的综合内应力,减小钢板变形倾向.     

中厚板超快速冷却条件下的温度模型

 结合中厚板轧后超快速冷却的工业实践,以传热学为基础,利用有限元法开发了中厚板轧后超快速冷却过程的一维温度场模型。为了同时满足在线模型的精度和实时性要求,在建模过程中采用了逐层细分法对钢板的厚向进行表面密集、心部稀疏的离散化处理;在求解过程中采用了变步长模型对时间步长进行动态调整。将该模型应用于工业现场,获得了钢板在超快速冷却条件下的水冷温降曲线和瞬时温度分布。现场应用表明,钢板终冷温度的计算值与实测平均值吻合较好,两者的偏差在±15℃以内,满足了新一代TMCP工艺的生产需求。     

中厚板轧后超快速冷却系统流量调节技术

 中厚板轧后超快速冷却水流量的控制速度直接影响轧机的轧制节奏,水流量的控制精度直接影响钢板冷却过程的控制精度。以应用于多家中厚板厂的一种新型超快速冷却设备为例,分析其电动调节阀的调节特性,给出提高流量调节速度和流量调节精度的有效方法,为超快速冷却设备和控制系统的优化设计提供参考依据。     

Nb元素对含Ti低碳微合金钢连续冷却转变及析出行为的影响

采用热模拟试验机研究了Nb元素对含Ti低碳微合金钢的动态连续冷却转变行为的影响,利用OM和TEM对等温淬火工艺处理后实验钢的显微组织和析出行为进行观察和分析。结果表明：Nb元素使得含Ti低碳微合金钢的动态CCT曲线整体向右下方移动,大大减小了先共析铁素体和珠光体相变区,同时扩大了针状铁素体和贝氏体相变区,在较低冷速时能得到较多的针状铁素体;含Nb- Ti和含Ti两种实验钢经等温淬火工艺处理后的显微组织均由铁素体和马氏体两相组成,铁素体相中析出物平均尺寸分别为6.8、4.2 nm,利用Orowan机制对析出强化量进行计算得出析出强化量分别为90.6、142.3 MPa。     

中厚钢板正火后快速冷却工艺控制系统

正火后快速冷却是改善中厚钢板热处理组织性能的新技术,工艺控制是该技术的核心。本文建立了钢板正火后快速冷却多场耦合传热模型和换热系数模型、自动控制系统和系列高强均匀快冷技术,构建了工艺控制系统。工业应用结果表明：该系统实现了按工艺路径快冷,主要冷却参数控制误差<1%,终冷温度控制精度为±10 ℃,冷后板形不平度≤7 mm/2 m,冷后钢板组织、强度、冲击韧性等改善明显,满足了企业高品质、减量化热处理的需求。     

低合金调质钢直接淬火回火工艺研究

研究了低合金调质高强钢在直接淬火条件下回火工艺参数对组织和性能的影响规律.结果表明,实验钢经控制轧制和直接淬火后,随回火温度升高强度下降,冲击韧性提高,600℃以上回火仍然保持较高的强度水平.纳米微合金碳化物析出延缓了回火软化作用.600℃回火的前20 min强度明显下降,冲击韧性明显改善.之后由于微合金碳化物的析出抵消了基体的回复软化作用,强度出现上升趋势.在线直接淬火和回火工艺有利于提高离线调质钢的综合力学性能,降低能源消耗,提高生产效率.     

工程机械用高强度钢直接淬火回火工艺研究

通过研究工程机械用低合金高强钢直接淬火和回火过程中组织性能的演变规律,为离线调质高强钢的在线生产提供试验基础.试验钢在轧后空冷条件下得到粗大的粒状贝氏体组织,冲击韧性下降.快冷至210℃以下时得到全部的板条马氏体组织.试验钢具有较强的抗回火软化能力,高温回火后仍具有较高的强度.直接淬火回火条件下钢的综合力学性能均优于离线淬火工艺,体现出超快冷条件下在线热处理技术在发展减量化高性能钢中的优势.     

带扩展腔的纯铝及铝钛硼合金连续挤压力的分析与实验研究(英文)

将CONFORM挤压的变形区划分成初始夹紧区、夹紧区、圆锥形扩展腔区、圆柱形挤压筒区和定径区,采用主应力法建立各区力平衡方程,获得了带扩展腔的任意包角连续挤压过程的变形力公式。在自行设计的连续挤压机上对纯铝和铝钛硼合金(Al-5%Ti-1%B)进行实验。采用Gleeble-1500热模拟实验机实测得到铝钛硼合金在变形温度400℃、应变速率3.07s-1条件下的变形抗力为50MPa。计算得到纯铝和铝钛硼合金带扩展腔连续挤压的变形力。实验用的连续挤压径向力与理论计算的连续挤压径向力一致。     

低合金高强钢在线冷却工艺研究

研究了超快冷工艺参数对低合金调质高强钢的组织性能的影响规律.实验钢在轧后空冷以及快速冷却至520℃左右时,均得到粒状贝氏体组织,粗大的M/A岛降低了冲击韧性.快冷至210℃以下时得到全部的板条马氏体组织,达到了直接淬火的目的.实验结果表明,采用在线直接淬火回火工艺时钢板的综合力学性能优于离线淬火工艺,表明超快冷条件下在线热处理技术在发展减量化高性能钢中具有优势.     

工程机械用Q960钢的调质热处理工艺

为开发960MPa级工程机械用Q960钢板,研究确定了其调质热处理工艺。结果表明:其最佳的淬火工艺为900℃保温20min,最佳的回火工艺为600℃保温40min;经最佳调质热处理后试验钢的组织为回火索氏体,屈服强度为1 030 MPa,抗拉强度为1 080 MPa,伸长率为16.8%,-40℃冲击功达144J,满足GB/T 16270-2009的要求。