激光表面淬火对车轮多边形萌生及发展影响试验研究

车轮多边形磨损是影响列车服役可靠性的常见异常磨损形式,而激光淬火是提高金属材料耐磨性能的新型技术,但目前关于激光淬火对车轮多边形的影响尚未深入研究.因此,本文中将研究激光淬火对车轮多边形萌生与发展的影响规律,探讨利用激光淬火技术抑制车轮多边形的可行性.首先利用激光器对车轮试样进行点状淬火和全表面淬火,利用MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机进行轮轨滚动磨损试验,分析轮轨系统振动频率、车轮试样磨损表面宏观形貌、廓形、多边形阶数以及材料损伤等,探明激光淬火对车轮多边形形成的影响.结果表明:在车轮试样表面沿圆周方向均匀地进行12个和16个点状淬火时,滚动磨损试验中车轮试样分别萌生出12阶和16阶多边形,并激发出严重的轮轨系统振动,最终在15万转时产生较大波深的车轮多边形.对车轮表面进行全表面淬火处理时,滚动磨损试验过程中始终无车轮多边形产生.在此基础之上,本文作者对未淬火车轮试样进行6万转滚动磨损试验以形成多边形磨损,然后对多边形车轮试样进行点状淬火(波谷处淬火)和全表面淬火,继而进行轮轨滚动磨损试验.研究表明:对多边形车轮试样波谷区进行淬火强化后,多边形发展表现出先放缓后加快的现象,波谷逐渐转变为波峰;对多边形车轮试样进行全表面淬火强化后,多边形继续发展,运行15万转后多边形波深呈轻微下降趋势.研究结果对车轮多边形磨损控制技术研究具有理论指导意义.

轻质铝合金轮毂分级淬火形性调控策略

为实现轻质铝合金轮毂的热处理变形精准调控,提出了喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺,通过搭建铝合金轮毂分级热处理试验平台及设计轮毂端面变形检测装置,对轻质铝合金轮毂热处理变形特性进行了详细分析。研究结果表明,轮毂内/外轮缘端面变形特性受轮毂结构刚度的影响,内轮缘变形呈现与外轮缘随动的变形特征;受轮毂换热不均匀、内部组织缺陷等影响,整体变形呈现一定的随机特性。在喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺下,轮毂典型监测点力学性能、硬度指标满足国标要求,轮毂外轮缘端面变形最大减幅达41.5%,新工艺可有效改善轻质铝合金轮毂的热处理轮毂端面变形情况。

多股射流对车轮冲击冷却的三维数值模拟

应用有限元数值模拟软件Fluent,采用不可压缩流体流动原理和流固耦合传热有限元方法,对车轮淬火设备喷嘴模块的射流冲击进行了数值模拟,得到壁面换热系数的分布和流场分布。分析结果表明:射流速度越大,壁面换热系数越大;在换热系数能够覆盖整个壁面的情况下,应该减小喷嘴直径,提高壁面换热系数。

风电行星轮不同预备热处理对于渗碳淬火的影响

通过控制变量试验分析了风电行星轮不同预备热处理对渗碳淬火的影响,并通过试验数据得出结论:风电行星轮可在满足一定要求的情况下取消调质工序,采用“正火+高温回火”的预备热处理工艺。

激光离散淬火对轮轨材料磨损与损伤性能的影响

在MJP-30A型滚动接触疲劳试验机上进行激光离散淬火处理前后的轮轨试样的摩擦磨损试验,研究了激光离散淬火处理对轮轨材料的磨损与损伤性能的影响。结果表明:经激光离散淬火后得到致密的马氏体,对轮轨材料的表面硬度具有明显的增强作用,车轮和钢轨试样的表面硬度分别提高了约191.1%和214.5%;轮轨试样经激光离散淬火处理能显著提高轮轨材料的耐磨性,对均经处理的轮轨材料进行实验,发现车轮试样磨损率降低约20.5%,钢轨试样降低约21.9%;而单一处理轮轨试样能大幅降低处理试样的磨损,但其对摩副的磨损有小幅增加;未经处理轮轨试样表面损伤严重,主要表现为剥落损伤;激光离散淬火处理后轮轨试样表面损伤减轻,以小块剥落为主要的磨损形式;淬火区之间的基体表面以剥落损伤为主并伴随一定的疲劳磨损。激光离散淬火处理后轮轨材料组织的抗变形能力得到大幅提高,且淬火区能抑制基体材料的塑性变形。

火车车轮淬火过程数值模拟

为分析车轮淬火过程中的车轮各场量变化情况,利用MSCMarc商用有限元软件结合用户子程序开发对车轮淬火过程进行模拟计算.通过模拟值和实测值的对比,模拟结果与实测结果吻合较好.

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。

激光淬火对重载轮轨磨损与损伤性能的影响

利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机研究了激光表面淬火对重载轮轨磨损与损伤性能的影响,分析了激光淬火对重载轮轨表面损伤的作用机理.结果表明:激光淬火处理后轮轨试样存在一定厚度的淬火处理层,其组织主要为均匀致密的马氏体层;激光淬火可明显提高车轮和钢轨试样的表面硬度,其硬度分别增加35.7%、33.5%;激光淬火基本不改变轮轨试样的滚动摩擦系数;激光淬火可增强轮轨试样的耐磨性,相比淬火前车轮和钢轨试样磨损量分别降低62.9%和66.0%;未处理轮轨试样表面损伤主要表现为明显的剥落损伤,激光淬火后轮轨表面损伤相对轻微,主要表现为小麻点式剥落损伤,重载工况下激光淬火处理使轮轨试样具有较好的抗表面损伤能力.

45钢滚轮淬火开裂原因分析

采用宏观分析、金相检验、显微硬度测试及偏光、暗场观察等手段,对45钢滚轮淬火开裂原因进行分析,发现纵向裂纹和带状组织方向一致,带状组织中聚集着较多的非金属夹杂物。结果表明,严重的带状组织及非金属夹杂物聚集分布,是造成45钢滚轮淬火开裂的主要原因。

Cr12MoV钢旋压成形轮早期断裂失效原因分析

分析了Cr12MoV钢旋压成形轮早期断裂失效的原因。淬火温度及硬度偏高会使旋压轮的抗弯强度偏低、韧性不足。锻造不充分 ,使Cr12MoV钢中共晶碳化物呈网带状分布 ,粗大共晶碳化物的存在及较高的表面粗糙度会因应力集中而成为裂纹源。这些都是导致旋压轮早期断裂失效的主要原因。适当降低淬火温度及硬度 ,增加锻造比 ,降低旋压轮工作表面粗糙度 。

车轮踏面激光淬火技术研究

采用激光淬火工艺加工的车轮轮对踏面,车轮受热变形很小,热处理后的车轮不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求,不仅可以有效地延长轮对的使用寿命和降低维护费用,还可以显著提高轮对抵抗钢轨冲击和耐摩擦的能力。

钢渣处理工艺的技术特点与选择应用

从钢渣的性质入手,论述钢渣的主要性质、利用途径、利用条件和发展方向,围绕几种主要钢渣处理工艺的实施过程、技术特点展开分析,详细比较各种工艺的优缺点,并获得钢渣处理工艺的发展轨迹。结合钢渣处理工艺的特点及各自的适用条件,推导出不同物态钢渣处理的最佳工艺或最佳工艺组合,以期为钢铁企业选择合理的钢渣处理工艺提供一定的指导。

42CrMo天车车轮锻件夹板热处理组织与性能

采用夹板淬火与回火热处理工艺替代表面感应热处理工艺,应用于42CrMo天车车轮锻件踏面热处理。试验结果表明,通过夹板淬火回火处理,天车车轮硬度、拉伸性能和金相组织均满足设计和使用要求。该工艺设备简单,具有广泛的适用性。

某型摩托车大链轮失效分析

某公司125型摩托车大链轮发现大量裂纹,经过对裂纹件进行形貌分析和冶金分析,找到产生裂纹的真正原因,即链轮结构、机加工应力和表面粗糙度等因素的综合作用导致高频淬火裂纹。据此制定了相关的纠正措施,并经初步验证,可满足生产需要。

车轮淬火加热过程温度场的数值模拟

根据马钢车轮淬火加热炉的实际状况,建立了车轮淬火加热过程温度场计算模型。应用该模型对某规格车轮的淬火加热过程温度场进行了模拟,并应用在线测温系统对该规格车轮淬火加热过程的温度变化进行了实测,结果与实测结果吻合较好。通过模拟发现,该规格车轮现行加热时间过长,有很大的压缩空间。

热处理工艺对汽车轮辋性能的影响

为了提高A356铝合金汽车轮辋的力学性能和耐腐蚀性能,本文采用不同的工艺对A356铝合金汽车轮辋进行了热处理,并进行了拉伸、冲击和腐蚀试验。结果表明:与常规热处理相比,采用分级淬火或者分级时效,尤其是复合使用分级淬火和分级时效可显著提高汽车轮辋的力学性能和耐腐蚀性能;采用分级淬火+分级时效轮辋的抗拉强度增加54 MPa、屈服强度增加74 MPa,断后伸长率增加7.8%,冲击韧性增加16.9 J/cm^2,腐蚀电位正移407 mV。

水箱拉丝机中塔轮的渗硼工艺的研究

本文探讨了化学成分、温度、加热时间及热处理对渗硼层的影响,并用模拟试验做了摩擦磨损性能测试,结果表明:用45钢渗硼油淬用来代替传统的45钢铸造生产水箱拉丝机中的塔轮是可行的。

正交试验法在车轮淬火系统优化中的应用

应用正交试验法对影响车轮性能的淬火条件进行了研究,为新车轮淬火系统工艺的改进提供了依据。

铸钢件淬火过程数值模拟及组织性能预测

本文介绍了铸钢件淬火冷却过程中的三维温度场数学模型和梅尼尔组织性能预测模型。采用有限差分法对ZG45起重机制动轮淬火过程进行数值模拟,计算出淬火过程中的温度场变化及各部位在700℃的临界冷却速度,快速预测了ZG45起重机制动轮淬火冷却之后的组织性能分布。结果表明,工件表面淬火冷却速度最快,几乎全部形成马氏体组织,中间厚大部位冷却速度较慢,只有少量马氏体组织,却有大量贝氏体组织。淬火冷却后,工件各部位没有获得铁素体-珠光体组织。从表面到中间厚大部位,工件硬度逐渐增大。

铝合金链轮固溶处理工艺改进

通过对链轮固溶处理过程中出现的变形进行分析,找出了链轮固溶处理过程中产生变形的原因,并给出了改进措施,保证了该零件平面度要求。对同类型零件的生产提供了借鉴。