钢轨全断面感应加热、轨头及轨底喷雾淬火的性能研究

本文介绍50kg/m钢轨全断面感应加热、轨头及轨底同时喷雾冷却淬火的研究。对淬火轨进行一系列试验,并与未淬火轨对比,研究结果表明:淬火轨具有较高的抗断裂性能,而未淬火轨却脆断严重;淬火轨的抗磨损、抗压溃性能均比来淬火轨有明显提高。轨头及轨底经喷雾淬火后,不仅使钢轨达到良好的强韧化效果,还显著地提高钢轨的结构强度。

大型轧辊喷雾淬火过程温度场数值模拟系统的开发

利用Visual Basic软件开发了大型轧辊喷雾淬火过程温度场模拟软件,并利用此模拟系统对复合轧辊差温加热后的淬火过程的温度场进行模拟计算来验证此系统的准确性,模拟得到了油淬冷却过程中的温度场分布云图以及轧辊不同深度处的冷却曲线,并对其进行了分析;将轧辊的实测温度数据与该系统模拟计算结果进行了比较,结果二者基本吻合,从而可以利用该系统的模拟温度评估淬火热处理工艺的合理性,能够为实际生产提供定量的参考依据。

PD3淬火钢轨焊接接头线上喷雾淬火方法的研究与应用

研究和开发了铁路线上钢轨焊接接头加热和喷雾淬火设备。对PD3淬火钢轨焊接接头进行了一系列喷雾淬火试验 ,通过淬火后的硬度试验以及金属显微组织分析 。

大型轧辊喷雾淬火自动控制系统

将红外测温技术引入轧辊喷雾淬火控制系统,实现大型轧辊喷雾淬火过程中轧辊表面温度的在线连续监测。结合吹扫装置与数值滤波技术,去除温度数据的噪声,为自动控制系统提供可靠地温度数据。轧辊喷雾淬火自动控制系统保证了喷雾淬火过程冷却强度的连续动态调整,实现了轧辊喷雾热处理的高效率与自动化。。

大型整锻支承辊不透烧加热喷雾淬火工艺实践

利用锻件热处理时的尺寸效应,支承辊在台车炉上快速加热升温,辊身表面与芯部存在一定的温差,表面一定的深度达到奥氏体化温度时,芯部仍处于临界点以下,然后通过喷雾淬火,二次回火,从而达到外硬里韧及辊身、辊颈不同硬度目的。

开槽轧辊整体差温加热喷雾淬火工艺的改进

本文就开槽轧辊最终热处理工艺进行分析和研究,提出了改进措施并应用于实际生产中,结果表明该工艺明显改善了工件热处理质量,降低了废品率。

40Cr钢喷雾淬火换热系数的计算及数值模拟

为计算ф25 mm×100 mm 40Cr圆柱试件喷雾淬火冷却过程的换热系数,采用四通道采样系统测定了喷雾淬火过程的冷却曲线,并用反传热法中的非线性估算法计算出换热系数。计算结果表明,喷雾淬火过程分3个阶段:膜沸腾阶段、核沸腾阶段和对流换热阶段,并在冷却到120℃时,换热系数达到峰值9800 W·m-2·℃-1。采用此换热系数作边界条件,对40Cr钢的喷雾淬火过程进行了数值模拟,得到淬火过程中不同时刻的温度场、组织场、硬度场和应力场。

喷雾淬火

随着钢铁、电力、造船等工业的迅速发展,常规的淬火冷却方式,已不能满足对锻钢件提出的大型化、大重量、高质量的要求。大锻件为获得高屈服极限和低脆转温度等优良性能,采用喷雾淬火是行之有效的方法。

粗轧辊的喷雾淬火热处理工艺实践

采用整体透烧加热喷雾淬火的工艺方法，我们对材质为60CrNiMo的R1粗轧工作辊（见图1）进行试验。此类工作辊的技术要求是辊身硬度50～58HS，辊颈为40～46HS。试验证明，此方法完全能够达到工作辊的技术要求，效果良好。

卧式喷雾淬火机床润滑难题的解决

本文论述在卧式喷雾淬火机床上用二硫化钼锂基润滑脂代替原来用的钙基润滑脂的试验情况和使用效果。

大型支承辊喷雾淬火的数值模拟

大型支承辊是轧机的关键部件。为实现其喷雾淬火过程的虚拟生产,运用非线性有限元软件Deform建立了温度场、组织场及应力场三场耦合的有限元模拟仿真模型。结果表明:支承辊淬火时的瞬时拉应力峰值更容易出现在近表面;由马氏体相变引起的组织应力很容易使应力状态转变为压应力,并且马氏体相变对于切向应力的影响大于轴向应力。考虑了连续喷雾淬火时间对于淬火结果的影响,综合考虑将原有工艺的连续喷雾淬火1小时改为40分钟更为合适,提高了生产效率。

计算机控制的喷雾淬火

淬火是金属热处理中一个非常重要的工序,通常它通过把待处理零件浸入可汽化的液体,如水,水溶液和矿物油中来实现。将雾状液体喷射到工件上是另一种可行的淬火方法。后者的优点是能用计算机进行控制,到目前为止,其他的冷却方法是不可能用计算机进行控制的。

铝合金喷雾淬火界面换热系数的反分析求解

喷雾淬火数值模拟过程中,界面换热系数的准确性直接影响到模拟精度。以6082铝合金喷雾淬火试验为基础,采用反分析法求解了界面热流密度和界面换热系数,并验证了反求结果的可靠性。结果表明：铝合金喷雾淬火过程中,界面换热经历了过渡沸腾、核沸腾和单相对流3个阶段,但不存在膜沸腾阶段;过渡沸腾阶段,随表面温度降低,界面热流密度迅速增大,界面换热系数近似呈线性增大;核沸腾阶段,随表面温度降低,界面热流密度缓慢减小,而界面换热系数迅速增大。

金属材料喷雾淬火过程的界面热交换分析

通过末端淬火试验,对铝合金试样喷雾淬火过程的界面热交换进行了研究。采用反热传导法求解了所有试验的界面热流密度(q)和界面传热系数(h),重点分析了喷雾压力、喷嘴直径和试样表面粗糙度对界面热交换的影响。结果表明:喷射压力对整个淬火界面换热过程均有影响,但对过渡沸腾阶段影响更大,且喷射压力越大,q及其峰值qmax越大,进入核沸腾阶段的时间越短;喷嘴直径越大,q、qmax越大,越早进入核沸腾阶段,但增大喷嘴直径对界面换热的影响存在上限;随表面粗糙度增大,q、qmax先减小后增大;在本试验条件下,上述喷射压力、喷嘴直径和表面粗糙度对界面热交换的影响规律均不受另外两个参数取值的影响。此外,由于喷射的微小液滴均匀覆盖了整个热表面,产生了剧烈的核沸腾,导致在部分试验中,q曲线在核沸腾阶段出现了二次升高现象。

喷雾淬火速率影响因素分析

为了探究喷雾淬火速率的影响因素,搭建了可视化试验平台,通过红外热像仪记录高温金属圆盘在高压喷雾冷却过程中的温度变化,并利用简化的微分能量方程分析热量传递过程。对喷射距离和喷射压力对淬火速率的影响进行了定量研究。结果表明,喷射距离越小,圆盘表面温度下降得越快,当喷射距离降低到一定值时,淬火过程可以避过膜态沸腾阶段,从而使冷却速率大大提高。然而,喷射压力对淬火速率的影响并不呈线性规律。本研究首次确定了淬火过程不产生膜态沸腾的喷射距离,为淬火的工业应用提供了重要的理论依据。

大型锻件喷雾冷却过程数值模拟

为研究锻件喷雾淬火冷却过程,研制了喷雾淬火热处理装置,并对轴类件进行喷雾淬火热处理试验。根据实际情况建立包含变物性、连续过冷沸腾换热边界的温度、组织、应力三场耦合非线性有限元模型,对喷雾冷却过程进行了模拟分析计算,温度计算结果与测试结果吻合较好,并分析了大型非淬透件热处理应力的尺寸效应。

石油钻杆焊缝喷雾热处理

根据钻杆焊缝局部喷雾淬火的特点，设计了新型的喷雾冷却装置。生产试验表明，该装置能完全适应生产需要，处理后焊缝区的冲击韧度值可达４００Ｊ／ｃｍ２ 。建立了合理的数学模型，用有限元方法计算了喷雾淬火过程中温度场随时间的变化规律，计算结果与试验结果基本吻合。

石油钻杆焊缝气雾淬火过程温度场的数值计算

石油钻杆的接头与杆体摩擦焊接后要进行淬火热处理 ,多采用气雾为冷却介质提高焊缝区的冲击韧性 .根据钻杆焊缝局部气雾淬火的特点 ,选取合理的数学模型 ,用有限元方法计算了淬火过程中温度场的变化规律 .计算中对相变焓进行了等效热容法处理 .在生产现场对钻杆焊缝进行喷雾淬火 。

12Cr2Mo1V钢筒节喷雾冷却热处理实践探索

本文阐述了加氢筒节喷雾淬火冷却是保证机械性能的关键环节,明确了调整化学成分的必要性,同时应注重实际过程的操作。试验表明采用喷雾冷却进行加氢锻件的调质是可行的。