火车车轮淬火过程中的温度场

 为分析火车车轮淬火过程中车轮内部温度变化情况,利用MSC/MARC商用有限元软件结合用户子程序开发对车轮淬火过程中的温度场进行了模拟计算。温度的模拟结果与实测结果吻合较好。研究结果对车轮淬火工艺的制订和车轮的生产工艺的制定具有指导意义和应用价值。     

中碳钢奥氏体再结晶过程的有限元模拟

针对中碳钢的Gleeble-2000热模拟压缩过程,采用有限元分析的方法计算出了应变场,同时,建立了静态、动态再结晶的数学模型,编写了再结晶的子程序,并且与有限元软件MSC-Superform连接,模拟了压缩过程中晶粒的大小及分布情况,分析了在压缩变形的情况下,奥氏体再结晶晶粒度的分布规律.     

H型钢万能轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC.SuperForm2002对H型钢万能轧制进行了模拟,分析了金属变形特点.分析表明,由于变形条件不同,H型钢万能轧制腹板与翼缘变形不太一致.当腹板的延伸大于翼缘的延伸时,轧件出变形区后出现腹板增厚现象.为使腹板与翼缘延伸一致,避免轧制过程中出现缺陷,翼缘的压下率应大于腹板的压下率.     

35～40 t轴重Si-Cr合金化重载车轮新材料研制

为适应美国用户在通用AARC级钢成分要求框架内提出的高硬度等级35～40t轴重新型车轮的需求,在实验室采用Si-Cr合金化手段设计4种试验钢并对其进行材料特性参数比对试验,从而确定合金化设计方案,并结合复合喷水冷却工艺进行工业性验证.结果表明,Si-Cr合金化车轮新材料和与之相配套的热处理工艺可使车轮在具有高硬度的同时,具有更高的相变点温度,车轮轮辋具有一致珠光体-铁索体组织状态,从而使车轮抗机械损伤和抗热损伤性能得到更好的协调,有利于提高车轮使用性能.     

原始组织形态和冷却速度对T91钢组织的影响

采用箱式电阻炉对T91钢进行冷却实验,研究T91钢连铸坯和轧制坯冷却过程中原始组织形态和冷却速度对其相变组织和临界冷却速度的影响。结果显示:T91钢坯冷却过程中只有铁素体和马氏体转变,并且原始组织状态对临界冷却速度的影响不同,细小均匀的组织将增大临界冷却速度;T91钢连铸坯连续冷却过程中,当冷却速度在8℃/min以上时全部为马氏体组织,冷却速度为3~7℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在2℃/min以下时几乎是铁素体组织;T91钢轧制坯连续冷却过程中,冷却速度在10℃/min以上时组织全部为马氏体,冷却速度为4~9℃/min时为铁素体和马氏体混合组织,冷却速度在3℃/min以下时组织几乎为铁素体。     

环形加热炉中车轮坯物料跟踪系统研究

为准确判断车轮缺陷产生的原因,根据车轮坯在环形加热炉中的生产工艺和运行特点,基于PLC和组态技术开发车轮坯加热炉物料跟踪系统。利用PLC的自动控制功能和编码器的位置跟踪计算,结合自行设计的坯料标识码,实现车轮坯进、出环形加热炉和炉内的物料跟踪;采用组态王软件开发上位机监控界面,通过与下位机的实时通讯显示车轮坯炉内位置和生产工艺流程。模拟运行结果表明,该系统实现预期功能,达到了物料跟踪的目的。     

螺纹钢切分轧制有限元分析

用三维大变形热力耦合有限元法模拟了螺纹钢二切分轧件的变形情况 (K6～K3) ,分析了切分轧制轧件断面上存在的不均匀变形及其分布 ,同时分析了各道次的宽展 ,指出螺纹钢切分轧制宽展控制的重要性。调整来料的尺寸可在一定程度上控制K6、K5孔轧件的宽展 ,获得形状规整的弧边方轧件 ;K4、K3孔不易充满 ,其孔型的设计应有利于轧件的宽展。     

螺纹钢切分轧制孔型系统探讨

介绍了一种新的螺旋钢二切分孔型系统。借助有限元分析软件模拟计算了两种不同孔型系统轧件的变形与轧制压力，分析表明，改进的孔型系统较原孔型系统更为合适。     

螺纹钢切分轧制哑铃孔中轧件充满程度的有限元模拟

为分析螺纹钢二切分轧制哑铃孔中轧件充满程度,优化孔型形状,笔者借助有限元分析软件MARC／Autoforge,对哑铃孔中轧件的变形进行了模拟。结果表明,改变哑铃孔的基本结构尺寸、调整来料尺寸可增加轧件的宽展并改善哑铃孔的充满程度;但会使轧制压力增加、切分楔磨损严重,所以哑铃孔的设计应同时考虑轧件充满程度和轧辊的磨损程度。     

稻壳燃烧特性与动力学模型的研究

采用热重分析仪,在空气气氛下对稻壳的燃烧热失重状况进行了研究,并分析了四种升温速率（5,10,20,50℃／min）对燃烧特性指数的影响。利用Coats-Redfern模型,Freeman—Caroll模型和Flynn—Wall-Ozawa模型分别计算了稻壳燃烧的活化能及频率因子。实验表明：随着升温速率的升高,燃烧性能得到良好改善,但反应起始温度和终止温度由于受热滞后性影响,向高温区偏移使着火温度升高。模型计算结果表明：稻壳燃烧的表观活化能较低,升温速率对活化能的影响并不明显,Coats—Redfern模型、Freeman-Caroll模型可用于估算,Flynn—Wall—Ozawa模型可作为重要数据参考。