聚合物冷却介质对50CrMn钢板簧的淬火分析

为消除用油作淬火冷却介质造成的环境污染和火灾隐患,笔者在分析了聚合物冷却介质的冷却性能后,3种浓度的281A水溶性冷却介质对50CrMn钢板簧进行了淬火工艺试验,并对试样进行了金相分析和硬度测试,随后,与20号机油进行了淬火变形、介质管理等方面的比较,进而,分析了聚合物淬火介质淬长片板簧侧弯变形超差的原因是：此类冷却介质在钢的Ms点以下的温度范围,其冷却速度远较油快所致。最后,总结出在板簧行业推广使用聚合物冷却介质时,尚需解决降低该类介质在低温区的冷却速度和使用过程中的浓度校正及变质等问题。     

体积分数对淬火介质BW冷却速度的影响

为了在42CrMo热处理时使用水基聚合物淬火介质,对不同体积分数的聚烷撑乙二醇类高分子化合物(Aquatensid BW)淬火介质进行了冷却曲线测定,探讨了体积分数对BW淬火介质的影响,在此基础上测定42CrMo的硬度,加以验证体积分数为15%的BW冷却性能。结果表明:预热温度为30℃时,随着BW体积分数增加,最大冷却速度和300℃时的冷却速度逐渐降低;对于尺寸精度要求较高的轴类零件,采用体积分数为15%的BW进行淬火,心部洛氏硬度均在48HRC以上,表层硬度大于52HRC,且零件变形小。     

UCON E水溶性淬火剂在合金钢、弹簧钢淬火中的应用

目前合金钢和弹簧钢所用的淬火剂以油冷居多，因油气的挥发及带油的工件的清冼必然造成环境的污染和安全隐患。近几年来，随着水溶性高分了聚合物的淬火剂的推广和应用，为以水带油提供了有利条件，我采用UCON E水溶性淬火剂进行以水代油在合金钢高强度螺栓（40Cr、35CrMo、42CrMo）和弹簧钢（60Si2Mn、60Si2Cr），已取得初步的成功，现将以水带油的实验结果简单介绍如下：     

钢铁工件控制新型淬火槽的改进设计探索

钢铁工件的热处理是否得当,决定了淬火工件的质量.然而淬火过程中,冷却强度不仅取决于淬火介质自身的冷却能力,而且还取决于淬火槽内淬火介质的流动状态。因此,为有根据实际需要对淬火槽进行必要的设计改进,使淬火槽内的淬火介质温度均匀,能迅速进行循环冷却,才能提高淬火工件的质量。     

神经网络技术在淬火控冷中的应用

热轧钢材的淬火冷却是改善钢材质量和性能的重要措施，淬火过程的核心就是控制钢板的冷却速度。针对传统的淬火控冷模型的固有缺陷，为了满足扩展钢种、规格及淬火温度高精度的要求，利用神经网络技术建立了神经网络淬火控冷温度预报模型，该模型与回归数学模型相结合，完成淬火控冷现场控制。应用结果证明，该综合模型极大地提高了钢板淬火冷却的控制精度，提高了产品的成材率。     

对称钢件淬火过程温度场分布的数值模拟

通过求解45号钢国柱体零件淬火过程中温度场的分布，给出了一种不需要由实验测量的平面及轴对称零件淬火冷却时温度分布的确定方法。该法适用于各种淬火液，数值计算较为简单、稳定，并为史精确地计算淬火过程中的热应力，残余应力做好了准备工作。     

中厚板辊式淬火机淬火过程的温度场分析

通过建立中厚板辊式淬火机淬火过程的热传导控制方程,分析了热交换系数、淬火方式对中厚钢板淬火过程中温度场的影响.分析表明,淬火过程中,一定厚度的钢板,换热系数在一定范围内增大时,对流换热边界条件对钢板表面及内部温度变化影响效果显著;中厚板辊式淬火机淬火过程的特点在于,钢板首先通过冷却强度很大的高压淬火区冷却,使板材内部保持很大的温度梯度,从而保证板材获得较大的冷却速度;在较低冷却强度的低压淬火区完成淬火过程,板材内部温度梯度减小,可降低板材内部热应力.     

新型淬火介质替代水油淬火的应用效果

介绍了新型JEF-G35淬火介质的物理化学性能,并分别采用水、油、新型JEF-G35淬火介质对轴承钢GCr15进行淬火冷却的实验,结果表明,采用JEF-G35淬火剂处理的轴承钢GCr15,其变形开裂倾向、淬火硬度都优越于水淬和油淬,用JEF-G35代替水、油淬火是可行的,有效地解决了油淬不硬、水淬易裂的难题。     

探头及其冷却行为对淬火介质冷却特性评定的影响

根据不同形状与尺寸，材及结构的探讨头得的冷却曲线，分析了探讨的浸淬冷却行为，冷却效果及其对介质冷却特性评定的影响，对用探头及其 冷却曲线评定淬火介质特性的适用性及方法进行了探讨。     

轮胎保护链网的热处理工艺研究

含碳量差别较大的两种合金结构钢在同一条件下淬火，而且各自对硬度有较高的要求，给热处理工艺的制定带来了很大困难。采用某种聚合物的水溶液作为淬火介质，使这一工艺难关得以解决。     

探头及其冷却行为对淬火介质冷却特性评定的影响

根据不同形状与尺寸、材质及结构的探头测得的冷却曲线，分析了探头的浸淬冷却行为、冷却效果及其对介质冷却特性评定的影响，对用探头及其冷却曲线法评定淬火介质冷却特性的适用性及分析方法进行了探讨．     

金属材料淬火过程中温度参数相关试验的研究进展

淬火工艺是金属零件生产加工过程中不可缺少的关键环节,而温度是淬火过程控制的关键要素.围绕金属材料淬火过程中的温度及其相关参数,对工件表面温度、工件与冷却介质间的传热,以及冷却介质的流动和沸腾的试验研究进行了总结与分析.提出今后与淬火温度参数相关的试验研究,应以进一步提高温度测量精度、优化分析方法为方向.     

铝合金挤压型材淬火模拟研究及工艺参数的改进

为了解决"U"形铝合金型材在喷水淬火过程中因冷却速度不均匀而导致型材截面变形的问题,基于FLUENT和ANSYS-WORKBENCH软件平台,建立了"U"形挤压型材在喷水冷却过程的有限元模型.分析了3种不同喷嘴速度大小方案下型材淬火冷却过程的温度场、残余应力和变形等变化规律.结果表明:经工艺参数优化后,型材截面上不同部位喷嘴速度大小设计更合理,淬火冷却过程中型材的温度场和等效应力分布更均匀,最大等效应力最小,型材的变形最小.通过有限元分析能较好地改进型材淬火冷却过程中喷嘴速度大小及分布,为实际挤压生产过程提供指导.     

通过小试样的控制冷却模拟大截面模块淬火硬度的分布

采用有限差分数值解法,计算了4Cr2MoVNi钢400mm×400mm×400mm大截面模块淬火过程的温度场;设计制造了一套冷却模拟装置,该装置可精确模拟大截面钢件淬火过程内部任意指定处的冷却过程,并以小试样冷却模拟计算获得的大模块内部指定处的温度随时间的变化曲线;通过对小试样硬度的测定,实现对大截面模块内部淬火硬度分布的预测·这种预测大截面钢件淬火过程内部淬火硬度分布的方法精确、适用面宽、简便易行·     

冷却方式对特厚钢板淬火温度均匀性的影响

对特厚钢板采用水槽浸入淬火和超快冷连续淬火两种方式,对比分析持续冷却和间歇冷却对特厚钢板心部、近表面冷速以及厚向温度均匀性的影响规律,阐述特厚钢板淬火特有的心部导热和表面换热特征,建立优化的淬火工艺规程.结果表明,相比于持续连续式淬火,间歇连续式淬火能够在保持特厚钢板心部冷速不降低的前提下,显著减缓钢板表面冷速,提高了厚向温度均匀性.当水冷/空冷时间比为14左右时,优化效果最为明显.     

雾化气体淬火过程流场及温度场的数值分析

为了了解淬火过程中淬火设备内流场的分布情况和淬火工件的温度变化情况,用计算机流体力学(CFD)的方法对工件雾化气体淬火过程进行数值分析。在fluent平台上建立雾化气体的二维非稳态模型,模拟了雾化气体淬火设备内流场和工件温度场的分布,以及淬火过程流体类型和流体速度对试件冷却速度的影响,并研究了工件在淬火区内的放置位置对工件冷却曲线的影响。模拟结果与实验结果进行对比分析表明:相同的条件下,工件在淬火区的放置位置不同,淬火效果也不相同。模拟结果为雾化气体淬火工艺的优化提供了有益基础。     

7000系铝合金厚板喷淋淬火的数值模拟与分析

固溶处理淬火工艺是获得高性能铝合金板的关键环节。笔者从导热微分方程入手,建立了温度场的数学模型。利用ANSYS有限元软件,分别对7000系合金厚板传统淬火工艺以及喷淋淬火工艺过程中的温度场进行了数值模拟,获得了瞬态温度场解和淬火冷却曲线,比较分析了两种淬火工艺温度场对冷却效果的影响。结果表明：7000系合金厚板的辊底式喷淋淬火工艺优于传统工艺,能够获得冷却强度大,所需时间短和均匀性好的效果。