圆形喷口紊流冲击射流流动与传热过程数值模拟

中厚板无约束淬火主要采用上下集管圆形射流冲击冷却方式，使淬火钢板在向前行进的过程中得到冷却。本文通过建立单股圆形喷口紊流冲击射流流动与传热过程数学模型，对单股射流冲击热钢板的射流流场、温度场、压力场和自由液面进行了数值模拟，得到了冲击射流各物理场的变化规律及钢板表面的换热特性。数值计算结果不仅为钢板淬火过程的温度场模拟、热应力应变场模拟提供了较为准确的换热边界条件，也为优化钢板淬火控冷工艺、保证钢板淬火质量提供了坚实的理论基础。     

控轧直接淬火钢的微观组织与力学性能

分析了22SiMn2TiB钢再结晶控轧直接淬火(RCR&DQ)、未再结晶控轧直接淬火(CR&DQ)以及两者重新调质后(CR&DQQ、RCR&DQQ)的微观组织和力学性能。同时,与传统再加热淬火处理(RA&Q)的组织和性能进行了对比,结果表明:试验钢直接淬火后强硬度明显高于再加热淬火钢,塑性基本相当,而韧性也得到了较大幅度的提升。     

N—80级钢管轧后余热淬火工艺研究

综合研究了钢管减(定)径余热内、外喷水淬火工艺,用多种方法检测和控制均匀冷却,详细分析了淬火和回火后的组织结构和强韧性能。从我国国情出发。提出了终冷温度控制的新观点并已实施。本工艺为高强高效管材生产开拓了新途径,对中小热轧管机组改造有推广价值。     

正常淬火与延迟淬火对6061铝合金性能的影响

本实验取挤压生产6061铝合金型材，重新固熔后，同一支料部分正常淬火，部分延迟淬火。通过硬度检测，性能测试，ANSYS模拟分析等方法，分析正常淬火区和延迟淬火区、以及两者交界处硬度、性能的变化规律。结果显示相比于正常淬火，90s延迟淬火后型材硬度、性能降低，且受热传导影响。延迟淬火端性能先降低，后小幅度增加直至性能平稳的规律。在距正常淬火与延迟淬火的分界线的延迟淬火区域80mm处型材经90s空冷后温度降低至210℃左右，正在经淬火后测布氏硬度，硬度最低（77HB）且性能不合格；距离淬火分界线130mm以上的延迟淬火区不受水冷影响，空冷90s后温度降低至360℃，淬火后硬度有所下降（83HB），但性能合格。     

余热处理生产高强度钢筋性能研究

余热处理技术通过优化控冷工艺控制系统,制定合理的穿水冷却操作规程,生产符合国家标准及英、美、德等先进国家标准的高强度等级建筑钢筋。研究表明,钢筋表面发生淬火、回火转变,根据强度等级的不同,显微组织为回火马氏体或者回火索氏体,芯部为铁素体加珠光体或者铁素体加索氏体、贝氏体等,钢筋具有高强度和良好塑性的理想配合。     

淬火控冷系统关键技术的研究

采用流射沸腾冷却强化机理和常压高密集管流结构 ,利用高低位水箱储能 ,计算机在线跟踪控制 ,干净水直接溢流回收无泄漏 ,人工智能技术进行目标温度预报和控冷模型的优化 ,建成了用于工业生产的常化线炉后热处理系统。     

冷却速度对TC2钛合金板材β淬火组织的影响

通过水淬+空冷复合的方式,实现了在一个试样上淬火的冷却速度从水淬到空冷的不同,进而研究了冷却速度对TC2钛合金板材β淬火组织的影响。结果表明,β淬火时冷却速度不同,使得淬火后合金的金相组织存在较大的差别,进而对成品板材的组织产生影响。TC2合金板在热轧过程中获得了球状-纤维状的混合显微组织,水淬+空冷复合试样的水淬部分均发生马氏体转变,但转变的进程有所不同,水淬+空冷复合试样的空冷部分均为片状组织,随着冷却速度的降低,α片丛明显长大,α片宽度变大。淬火的延迟会导致板材显微组织不均匀。     

相变对无约束淬火控冷工艺参数的影响

以高密集射流冷却时钢板表面的对流换热边界为基础,采用有限元分析对不锈钢1Cr18Ni9Ti和合金钢20CrMnTi常压无约束淬火过程的温度场、应力应变场进行数值模拟,分析对比了2种钢板的温度及X向应力变化规律,且对不同上下水量比下2种钢板的厚度方向的变形量进行了比较,分析了淬火过程马氏体相变对钢板变形的影响,为优化控冷工艺更好控制板形提供了依据.     

中厚板淬火及控冷过程流量调控装置供水方式研究

利用计算流体动力学(CFD)和有限元数值模拟方法(FEM),对中厚板淬火及控冷过程流量调控装置供水方式进行了研究。对流量调控装置关键件—低位水箱进水方式、低位水箱形状、进水管有无阻尼孔等结构出水均匀性进行比较,得出方形水箱、水箱多路进水及进水管有阻尼孔情况下出水效果最理想的结论。     

基于数值模拟的718塑料模具钢大模块淬火新工艺设计

通过对新型718塑料模具钢大模块淬火过程进行计算机数值模拟，结合金相组织与硬度测试制订了一种淬火的新工艺，即高温930℃完全奥氏体化后直接空冷。该工艺能使整个模块均获得贝氏体组织，保证模块硬度在29-35HRC的范围内，而且同一截面硬度差值小于3HRC。此外，淬火冷却过程中表面与心部的温差较小，明显减小了淬火裂纹产生的可能性。     

控制冷却技术在实际生产中的应用

阐述了控制冷却技术的可选方式以及钢板纵向、横向、上下表面的温度均匀控制策略，并据此提出了在现场实际生产中的具体实现方案、控制方法以及自学习等。应用结果表明，该控冷系统设计达到了冷后板温均匀一致性的目的，这对改进我国中厚板控制冷却系统提供了方法和成功的范例。     

中厚钢板正火炉后控制冷却装置的设计与应用

正火后采取控制冷却是提高正火钢板力学性能的重要手段。从中厚板正火后的控制冷却装置的设备构成和功能角度,详细说明了控制冷却系统在满足控制冷却的速度控制、板形控制上的设备设计特点。正火控制冷却系统达到了6～80mm钢板的冷却速度范围在2—20℃／s,冷却后钢板板形平直,30mm以上厚度钢板的性能合格率达到98％以上。该生产设备运行经济、可靠。     

国外厚板生产线工艺及设备特点

本文介绍了国外5000mm左右轧机厚板厂的装备情况,并对板坯热送、板形控制、控轧控冷、超声波探伤及热处理等生产技术的发展情况进行了论述。     

中厚板控冷过程三维温度场的数值模拟

针对中厚板控制冷却过程中由于喷水冷却造成钢板变形的现象,采用有限元分析方法,对钢板三维温度场进行了数值模拟,得到了钢板在水冷条件下的温度时间历程曲线及瞬态温度场的分布,为中厚板控制冷却的温度预测和控制提供了依据,为制定合理的控冷工艺提供了有力的指导作用。     

高密度管流中上集管断流对钢板淬火和控冷系统的影响

在常化炉后NAC快速冷却系统中,通过对高密度管流U形集管流量特性的分析,调整上集管数目,降低上集管发生断流时的流量值,选择合适的上下集管水量和水量比,实现对高温钢板的快速冷却或淬火工艺,得到平直的板形。     

宽厚板的控制冷却

控制轧制和控制冷却是现代化宽厚板厂的主导生产工艺,用于生产优质的宽厚钢板。概要介绍了控制冷却的工艺特点,各种冷却方式的比较和直接淬火技术;为保证钢板的优良性能和良好板形,对控冷工艺主要参数的确定原则作了分析。     

中厚板控制冷却技术

阐述了钢板控制冷却技术的发展，现状及意义，并详细论述了影响钢板均匀冷却的各种因素及其控制方法。这对改进我国中厚板控制冷却系统提供了方法和途径。     

中厚板控冷及淬火冷却形式选用分析

 目前对常压柱状流及中高压射流的冷却能力一般仅停留在定性认识基础上,而没有从量上揭示这两种喷流形式冷却能力。利用ANSYS对中厚板控冷及淬火中常压柱状流及中高压喷射流冷却的钢板温度场进行了实验及数值模拟,研究两种不同形式的喷流在实际冷却中温降速率大小,研究两种喷流的最大冷却能力,得到两种喷流在实际装置中最大淬火钢板厚度,从而为控冷及淬火装置的选型及设计提供理论依据。     

MULPIC冷却装置在品种钢研发中的生产实践

 舞钢新宽厚板生产线MULIPIC在线快冷装备具有高冷却速度等技术特点,结合控制轧制和在线快冷装备对船板、管线钢进行了开发研究,采用直接淬火工艺研究开发了高强工程机械用钢。结果表明： 60 mm厚度E36级TMCP船板钢,组织全部为铁素体＋珠光体,晶粒度10级以上,－40 ℃夏比横向冲击功在183 J以上;X70管线钢的组织为针状铁素体,力学性能合格率达98％;利用直接淬火（DQ）和离线回火工艺,生产出30 mm厚的WQ960D调质钢,屈服强度达到960 MPa,抗拉强度1030 MPa,－20 ℃纵向冲击功在43 J以上。     

在线淬火12MnNiVR钢在南钢的工业化生产

在成分设计的基础上,通过冷却工艺基础性研究以及加热、轧制和冷却工艺优化,实现了12Mn Ni VR在线淬火钢种在南钢的工业化生产,其力学性能均匀性及板型良好,为后续的回火热处理及按期交货创造了便利条件。