风电内齿圈感应淬火的数值模拟及验证

基于电磁-热-组织-应力耦合模型,对风电齿圈感应淬火过程的温度、组织和应力进行了数值模拟,同时采用硬化轮廓对比和硬度检测验证了仿真的可靠性。根据Maxwell方程和Fourier定律计算了齿圈表面加热和淬火过程的温度场,根据等转换法和K-M方程计算了齿圈表面组织转变过程和齿圈最终硬化轮廓。最后根据热-弹塑性模型计算了齿圈感应淬火后的整体残余应力分布。结果表明,对于温度变化,同一截面齿根温度最高,齿顶温度最低,齿面温度介于两者之间。对于淬火后的组织分布,起始端和终止端的齿廓处硬化层较厚,齿根和齿顶位置的硬化层厚度略小,但中间位置的硬化层分布均匀。对于残余应力分布,齿根处轴向应力从起始端到终止端为压应力-拉应力-压应力分布,切应力从起始端到终止端也为压应力-拉应力-压应力分布;齿廓处轴向应力为压应力状态,从起始端到终止端呈中间小两端大分布,切向应力为压应力状态,从起始端到终止端呈逐渐减小分布。     

渗碳淬火不良碳化物的解决办法

正某公司常用渗碳材料为2 0 C r N i 2 M o、17Cr2Ni2Mo(17CrNiMo6,18CrNiMo7-6),在日常渗碳淬火过程中,偶尔会发生碳势失控,碳化物超标的现象,如何有效消除碳化物又能保证表面硬度,是技术难点。结合多年来消除碳化物的经验,本文总结了一套相对简单而有效的方法。碳化物分两种,块状系碳化物和网状系碳化物,在强渗和扩散阶段碳势失控常形成块状系碳化物,而在降温过程中,在碳势失控或冷速较慢的情况下常形成网状系碳化物,淬火过程中若碳势过高     

从齿轮行业看国内外热处理设备工艺现状与发展

为掌握和了解国内外热处理设备与工艺的最新发展动态,以适应“控制精确,质量精密”的要求,作者收集了相关的技术资料,在分类整理的基础上,结合齿轮行业的发展,本文从炉型、控制、电热元件、管路阀门、检测、介质和新工艺等方面分析了国内外热处理设备工艺现状与发展趋势。     

42CrMo钢输出法兰感应淬火的数值模拟及验证

基于电磁-热-组织-应力耦合模型,采用数值模拟研究了42CrMo钢输出法兰感应淬火过程中的温度、组织和应力的变化规律,同时采用硬化轮廓对比和硬度检测验证了模拟的可靠性。研究表明,在加热阶段,输出法兰圆弧过渡区的上、下尖角比中间位置先到达奥氏体化温度,感应区域温度到达材料居里点后加热效果逐渐减小;随着温度升高,法兰表面的组织由原始组织向奥氏体组织转变;法兰表面应力在加热阶段为压应力状态,加热开始阶段迅速增大,随着内部温度升高逐渐减小;在淬火阶段,温度迅速降低,表层奥氏体快速转变成马氏体,表层处应力经过短暂拉应力时刻,然后转变成压应力(轴向、径向和切向应力都为压应力),其中径向压应力最大,约为460 MPa。     

深层渗碳淬火齿轮剥落原因分析

在某小型热处理厂经过渗碳淬火处理的大模数齿轮，在使用2个月后，多个轮齿出现了程度不同的剥落现象。本文从原材料质量状况、渗碳淬火过程和组织形态特点等方面分析了剥落现象的产生原因。     

深层渗碳对热处理设备的要求

近年来，深层渗碳在大模数齿轮热处理中已经得到越来越广泛的应用，但因深层渗碳在高温状态下和高碳热气氛中时间较长，在热处理过程中，对设备也必须提出更高的要求。本文通过理论分析并配合具体试验数据较为明确地阐述了深层渗碳对热处理设备的一些具体要求。     

淬火介质对42CrMo钢棒淬火组织及硬度影响的数值模拟及试验验证

基于有限元计算分析了直径为ø40 mm的42CrMo钢圆棒试样分别使用淬火油和PAG水基液淬火后试样不同位置的组织、硬度以及淬火过程中的温度变化,采用硬度检测和显微组织分析对模拟结果进行了验证。结果表明,当使用淬火油淬火时,试样表面由奥氏体向马氏体和贝氏体转变,心部由奥氏体向贝氏体转变;当使用PAG水基液淬火时,试样表层几乎转变成马氏体,心部转变成马氏体和贝氏体;试样经淬火油和PAG水基液淬火后,表面硬度分别为58和55 HRC,均由表面至心部硬度逐渐降低,但使用PAG水基液淬火后试样的心部硬度比用淬火油的高5 HRC,约为50 HRC。     

金属表面强化技术论坛——深层渗碳工艺——缓冲渗碳

1．缓冲渗碳工艺简介 20CrMnMo作为优质渗碳钢,具有淬透性好,韧脆转变温度低,价格比高级优质渗碳钢低等优点。然而,20CrMnMo大模数齿圈进行深层渗碳（层深≥3．5mm）处理后,渗碳层中的碳化物往往呈网块状分布。     

18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢渗碳工艺参数优化与应用

对不同渗碳工艺下的18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢淬火后进行显微组织观察和硬度测试.结果表明,为使18CrNiMo7-6钢获得弥散分布的颗粒状碳化物的渗层组织和较高的表面硬度,采用的强渗和扩散碳势分别为1.05%和0.80%,20CrNi2Mo钢采用的强渗和扩散碳势分别为1.25%和0.90%.造成这种差异的主要原因是18CrNiMo7-6钢中富含碳化物形成元素Cr,而20CrNi2Mo钢富含非碳化物形成元素Ni.     

风电齿轮热处理技术现状和趋势

从技术体系、选材、设备仪表、淬火介质和检测技术方面,回顾了40年来我国风电热处理技术的历史进展;分析了化学成分、淬透性、带状偏析、纯净度、硬化层设计等关键热处理技术指标和齿轮强度基础数据研究现状,以及国内与国际先进水平的差距;归纳了技术路线应聚焦于:齿轮强度提升、原材料改善,绿色节能介质推广、自动高效装备应用,虚拟热处理应用等5个方面;提出了感应淬火全齿宽淬硬、清水淬火、高效强化喷丸、高温渗碳、连续设备及虚拟热处理关键技术将主导风电齿轮热处理工艺与装备“绿色”、“智能”、“精确”的发展趋势。