大轴的间歇淬火

直径为150～400mm的大轴,调质淬火要求得到较深的硬化层和均匀的力学性能,应采取强烈冷却和较长的冷却时间,以保证心部碳钢冷至550℃低合金钢冷至450℃、高合金钢冷至350℃左右。传统方法是材料经《Cottrell》公式计算碳当量,以确定采用水-空间歇淬火。第一次水冷要保证工件表面冷至珠光体区以下的温度,按公式t=K·D计算时,系数K为0.18～0.2s/

铁路重载车轮间歇淬火的数值模拟与试验验证

含马氏体(M)和贝氏体(B)的非珠光体混合组织层产生于铁路车轮热处理冷却过程,是一种潜在的行车故障源和危害源。针对非珠光体层十分突出的铁路重载车轮,基于软件MSC.Marc和Thermal Prophet建立了间歇淬火(IRQ)有限元数值模型,分析了IRQ工艺对车轮热处理温度场及组织性能的影响,并进行了实物验证。计算结果表明,在短时的淬火中断期间,因受到轮辋内部更深处的热传导影响,踏面近表层产生“温度小平台”或回温现象,回温温度低于临界点Ac1,可避免出现二次奥氏体化,但踏面次表层及轮辋内部受影响甚微。IRQ工艺使车轮踏面近表层的温降有所减缓,避开大部分M和B组织转变区域,抑制了非珠光体组织的形成,将非珠光体层厚控制在6 mm以内,显著改善热处理冷却后踏面附近的组织状态;轮辋内部为较均匀一致的细珠光体和少量铁素体(P-F)组织,但在距踏面表面10~15 mm的深度范围内,组织组成可能会出现局部波动,在P-F组织中又重新生成少量的B组织。自踏面向下,车轮的强硬度梯度分布合理、平缓递减,轮辋内部绝大部分区域的强硬度水平未受到明显影响,且因为“预冷效应”,IRQ工艺使距踏面表面15~30 mm的深度范围内的平均有效冷却速度有所提高,形成了局部的强硬度极大值区,较传统工艺车轮的强硬度略有提高。实物验证结果与计算结果基本一致。经综合评判,在控制车轮非珠光体层方面施用IRQ工艺基本可行。

厚壁12Cr1MoVG高压锅炉管热处理工艺优化研究

通过对现有经热处理工艺热处理后的12Cr1MoVG高压锅炉管的力学性能不合格情况进行统计分析,指出热处理生产的难点,提出一种"间歇式淬火+回火"热处理工艺。分析认为:控制正火后的冷却速度,使厚壁12Cr1MoVG高压锅炉管的组织以铁素体+贝氏体为主,是保证其具有良好综合力学性能的关键。大生产应用结果表明,采用"间歇式淬火+回火"热处理工艺,完全能生产出满足GB/T 5310-2017标准和用户要求的12Cr1MoVG高压锅炉管。

高性能碳素车轮的研制

高性能碳素车轮采用了钢包内喷吹Si-Ca粉脱氧等炉外精炼和间歇淬火热处理等新工艺。试验结果表明,车轮钢中的夹杂物数量明显降低,车轮的综合机械性能、耐磨性和断裂力学性能等都有较大提高。