大直径P91钢管淬火裂纹分析

分析一种大直径厚壁P91钢管的外表面裂纹,通过观察裂纹的宏观和微观形貌,发现裂纹无氧化脱碳和夹杂,断口呈脆性断裂,符合淬火应力开裂的特征。经现场调查分析,认为裂纹是热处理过程中冷却不均匀形成的,是一种淬火裂纹。通过改变钢管水淬时的冷却条件,如清理淬火槽内氧化铁皮,使水淬时钢管不相互接触,同时加强槽内水的循环或采用外淋+内喷钢管旋转装置进行冷却等,可避免P91钢管在热处理生产过程中的冷却不均匀,从而杜绝淬火裂纹。     

大吨位旋转升降装置的控制系统研究

为了解决厚壁管在淬火过程中出现的弯曲度和椭圆度问题,提出了采用"浸淬+旋转+内喷"新工艺,其淬火设备的核心部件是旋转升降装置。本文分析了钢管淬火时的钢管转速、搅拌水水量及压力、内喷水流速及压力等对钢管淬透性的影响,研发设计了一种专用的旋转升降装置。该装置具有旋转、压紧及出料等综合功能,既满足了工艺要求的钢管快速浸入,又保证在浸入时钢管高速旋转。对旋转升降装置的液压控制系统、电气控制系统进行了研究。其液压控制系统采用恒压变量泵,通过电液比例控制流量的变化实现框架梁的快速同步升降,大规格插装阀的应用为框架梁快速运行提供了支持;差动回路加大了框架梁下降速度,减小了液压泵的数量。电气控制系统采用PLC、位移传感器,通过闭环控制自动调节框架梁两端升降缸的比例阀电信号,确保钢管两端同时浸入淬火介质,保证钢管全长的淬火效果并减少钢管的弯曲度及椭圆度。生产实践证明,该装置运行平稳可靠,满足了浸淬式钢管整体淬火工艺的要求。     

无缝钢管的组织变化对其淬透性的影响研究

采用Gleeble 3500热模拟机测定高强韧性钢种HG05调质态无缝钢管的静态CCT曲线，制定钢的临界淬火冷却速度，并取样分析HG05热成形无缝钢管的外中内层均为贝氏体和铁素体组织，铁素体组织变化较大，中间层铁素体尺寸最大，平均约为10μm；内层铁素体体积分数最多，约为12.4%。以调质态钢临界淬火冷却速度对热成形钢管外中内层进行热模拟淬火，得到未完全淬透组织。调质组织均匀，加热奥氏体形核核心少，热模拟加热后奥氏体晶粒大，临界淬火冷却速度为20℃/s，而热成形组织的临界淬火冷却速度要大。     

42CrMo大型厚壁钢管裂纹形成原因

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对42CrMo大型厚壁钢管裂纹性质及形成原因进行了分析。结果表明,该大型厚壁钢管内壁裂纹性质为淬火裂纹,其产生原因为厚壁钢管淬火冷却时,内外壁冷却速度不均。将淬火冷却方式改为立淬,及喷油循环冷却可避免淬火裂纹。     

一种提高钢管内壁硬度的方法

正涉及一种提高钢管内壁硬度的方法,采用扫描式感应淬火工艺,对整个钢管内壁进行热处理,将感应线圈放置于钢管,钢管相对于感应线圈发生旋转及相对移动;在钢管与感应线圈发生相对移动过程中,感应线圈通电加热,加热后立即对加热后钢管进行喷水冷却;加热频率选择在500～2 000 Hz;钢管相对于感应线圈的移动速度为3～6 mm/s,钢管旋转速度5～20 r/m。     

42CrMo钢大型厚壁管裂纹形成原因分析

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对42CrMo钢大型厚壁管裂纹性质及形成原因进行了分析。结果表明,该大型厚壁钢管内壁裂纹性质为淬火裂纹,其产生原因为厚壁钢管淬火冷却时,内外壁冷却速度不均。将淬火冷却方式改为立淬,及喷油循环冷却可避免淬火裂纹。     

无缝钢管热处理弯曲畸变的控制

Cr-Mn或Cr-Mo-V低合金钢无缝钢管要进行调质处理,但淬火时会产生过大的弯曲畸变。通过严格控制钢管淬火的加热和冷却均匀性,钢管淬火时的转动速度、悬出端长度、冷却水量,采用6斜辊矫直钢管过程中的矫直辊的角度、挠度、压力等工艺参数,以及采用内外表面分步冷却的工艺,可使无缝钢管离端部1.5 m长度的弯曲畸变量减小到2.0 mm以下,全长弯曲畸变量减小到长度的0.06%以下。     

钢管喷淋淬火生产线的结构设计

钢管喷淋淬火是目前一种新型的淬火技术,它是在钢管旋转的同时对其内外表面喷水冷却,以得到均匀的马氏体组织。该技术具有生产效率高,产品质量稳定,容易实现自动化的特点。介绍了钢管喷淋淬火生产线的工艺流程及设备结构和技术特点。     

四工位旋转喷雾车轮淬火机床的设计及应用

四工位旋转喷雾车轮淬火机床适应用于车轮冷却系统的旋转喷雾淬火机床.该机床针对传统车轮淬火机床单工位、没有风罩、淬火介质喷射装置固定、自下而上地向车轮喷射淬火介质导致冷却不均匀而降低产品质量、设备结构及操作复杂、不经济、维修性不好等缺陷做出了改进与创新.其利用旋转喷雾系统对车轮进行冷却,增加淬硬层厚度和均匀性.     

钢管外淋内喷式淬火工艺及结构

本文论述了钢管整体淬火的概况,特别介绍了采用"外淋+内喷+旋转"淬火工艺对钢管进行整体淬火的外淋内喷式淬火设备工艺及结构,给出了钢管整体淬火主要工艺参数的计算依据,为外淋内喷式淬火设备的设计提供了理论依据。     

成功的热处理工艺——淬火裂纹的对策(二)

3.3 均匀冷却 冷却比较均匀的均匀冷却时,淬裂的发生率低,因为淬火时应力比较均匀。一些有壁厚差的零件用什么方法均匀冷却呢?众所周知,对淬火性能好的材料,图8所示的贝氏体等温淬火和马氏作等温淬火都是有效的手段。但是这两种方法不适用时,不同形状的零件必须不同的冷却强度。在实践中,壁厚部位强冷,壁薄部位弱冷,采用在空气中或液体中喷嘴喷射,尽量消除冷速差。已有用计算机控制的空气中喷冷的实例。     

钢管内喷旋流淬火技术

在简要回顾钢管淬火技术和设备现状的基础上,介绍了一种新型的钢管内喷旋流淬火技术的原理、特点和设备及技术组成,并在实际生产运用中证明了钢管内喷旋流淬火具有设备结构简单、淬火冷却均匀,运行维护费用低等特点.该项技术用于钢管的淬火处理能获得较高质量.     

7B50超高强铝合金喷水淬火过程综合表面换热系数的计算（英文）

采用改进型Jominy样品精确测定7B50合金厚板喷水淬火时样品内部的温度场(冷却曲线),并利用JMat Pro软件获得7B50合金热物性参数随温度的变化关系。以反传热原理为基础,采用ProCAST有限元软件计算得到喷水淬火时淬火表面的综合表面换热系数的变化规律。结果表明:喷水淬火时,距淬火表面6 mm处,淬火敏感温度区间(420~230°C)内的平均冷却速率为45.78°C/s;喷水淬火开始0.4 s时,综合表面换热系数达到峰值69 kW/(m~2·K),此时对应的淬火表面温度为160°C;喷水淬火初期,淬火表面中心的冷却曲线上出现"温度平台"现象,平台对应的温度范围为160~170°C,持续时间约为3 s;在温度平台持续期间,淬火表面的换热机制从核态沸腾阶段转变为对流换热阶段。     

基于DEFORM的U型截面铝合金锻件淬火入水方式对残余应力的影响

采用DEFORM软件对U型截面铝合金锻件固溶后淬火入水方式进行了数值模拟分析,研究了4种入水姿态和自由落体、5 m/s及2 m/s的入水速度对锻件温度场和残余应力的影响规律。结果表明,锻件入水姿态和入水速度对残余应力的影响显著,该锻件以U型面旋转90°姿态和自由落体入水时,残余应力值最小且分布最均匀。     

底喷式淬火槽结构的优化设计

为改善底喷式淬火槽的冷却均匀性,从入水口方向和变径方面对淬火槽结构进行优化,研究了不同淬火槽结构对淬火冷却的影响。结果表明,在相同边界条件下,入水口方向改为切向后,钢管两侧流速有了显著提高,可有效提高淬火槽的冷却能力;采用过流截面逐渐收缩的变截面淬火槽,钢管轴向及内、外壁面的冷却均匀性均优于等直径淬火槽。     

不同流速下AP1000主管道淬火过程温度场的有限元模拟

利用ANSYS有限元软件建立了AP1000核电主管道三维有限元网格模型,根据反传热法计算了0.3、0.5、0.7和1.0 m/s四种不同水流速下316LN不锈钢的表面换热系数,对其淬火过程的温度场进行了模拟,初步探讨了西屋公司提出的180 s冷却至427 ℃以下的可能性。结果表明:水流流速由0.3 m/s提高到1.0 m/s时,316LN不锈钢的表面换热系数仅由3013 W/(m²·℃)增加至3560 W/(m²·℃)。不同流速下,主管道表面和心部温度均随淬火时间的延长而降低。1.0 m/s流速下,主管道内、外表面温度下降非常快,淬火180 s时温度已降至200 ℃以下,600 s时已冷却至室温。而主管道管壁中心(壁厚为83 mm)及接管嘴凸台中心部位温度下降较慢,淬火180 s时温度分别在580 ℃和860 ℃左右,未能满足西屋公司提出的180 s冷却至427 ℃以下的要求,淬火530 s左右主管道各部位才能都冷到427 ℃以下。     

高频淬火缺陷分析

齿轮和轴类零件采用高频淬火处理来改善表面组织结构,提高表面硬度和强度,以提高零件的使用寿命。高频淬火时,若工艺和操作不当,使零件产生裂纹等缺陷,造成废品。 (1)淬硬层深度达不到技术要求:高频淬火淬硬层深度一般为0.5—2mm,但有时小于0.5mm。对于选定材科,影响淬透深度的因素是电流频率和工件旋转、移动速度。因此,为了达到一定的淬硬层深度,需选择合适的电流频率和工件旋转、移动速度。 (2)软点与软带:软点为淬火件个别区域的硬度比邻近区域的硬度低得多。其主要是由于冷却液不纯净、含有油珠,使局部冷却速度降低(小于临界冷却速度),或工件局部氧化     

旋转淬火法,降低齿轮制造成本

一、简介旋转淬火法的主要特点是,当齿轮随工作台旋转时,固定在油箱四周的喷嘴均匀地喷射气体火焰,加热齿轮的每个齿,保温一段时间,然后齿轮随同工作台一起下降浸入油箱中淬硬。在整个工艺过程中,由光学高温计测定温度,并由控制系统根据返回的信息,使工件保持适当的温度,以及选择合理的加热时间。     

加热温度及保温时间对55CrMo钢相变的影响

为了改善精密滚珠丝杠感应淬火后的表层硬度及硬度均匀性,提高耐磨性及寿命,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,以50℃/s的加热速度,将55CrMo钢试样分别加热到800、850、900、950、1000、1100和1200℃,并在相应温度分别保温8、16和32 s,然后以50℃/s的冷却速度进行冷却,研究加热温度及保温时间对55CrMo钢相变温度、微观组织、显微硬度的影响。结果表明:在快速加热条件下,55CrMo钢奥氏体化温度升高;升高加热温度和延长保温时间均有利于促进奥氏体化均匀,抑制贝氏体转变,有利于增加均匀细小的马氏体组织,改善丝杠表面淬硬层硬度值的均匀性;55CrMo钢感应淬火时,应将感应加热的温度控制在900~1000℃范围内。     

快淬Mg-10Ni-2Mm储氢合金的组织演化

研究一种镁基Mg-10Ni-2Mm（摩尔分数,%）储氢合金在不同凝固速率下的组织演化。结果表明：增加凝固速率可以大幅度细化合金条带的晶粒;采用的石墨冷却轮表面速度为3.1,10.5和20.9m/s时,可以分别获得微晶、纳米晶和非晶组织;当冷却轮盘表面速度为3.1m/s时,快淬试样完全结晶化,组织中除了少量富Mm晶粒外,形成了粗大的Mg和Mg2Ni微晶;加快冷却轮盘表面速度到10.5m/s时,大量的纳米颗粒形成,组织由大量的Mg和Mg2Ni纳米晶组成;进一步加快速度到20.9m/s时,形成了包括非晶和纳米晶的混合组织。理想的组织是非晶基体上析出大量纳米晶,这样的组织有望获得最大的储氢容量和优异的吸放氢动力学。