PDF《热处理数学模型与计 算机模拟》

4 Sc h e ma t i c of a nc h o r r i n g p a r t 图5淬火时锚 环内马氏体转 变过 程 的模 拟Fi g.

5 S i m u l a t i o n o n M a r t e ns i t e t r a ns f o r m a t i o n p r o c e s s i n a nc h o r r i ng d u r i n g qu e nc h i ng 正确选择冷轧辊的淬火剂和淬火方法 ,形成合理的 残余应力 分布.3.2渗碳 ( 或渗氮)数学模型和计算机模拟 与国外 同类工作相 比,我国在渗碳 、渗氮数学 模型和计算机模拟的研究与应用方面有以下特点 :

1 )将炉温、炉 气成分、气 相碳势或氮势、扩 散系数 、传递系数等作为时间的函数 ,因而能够更 好地模拟 实际生产情 况 ,模 拟结 果与实 测值吻合 ( 图9).2)能 够 反映 形状 因素对渗层浓度分布的影 响(图10) .

3 )计算机模拟和工艺过程 控制直接结合 ,形成自动化智能控制技术 ,由计算机 自动进行渗碳过 程 的模 拟、自动 确定优化工艺并自动 完成过程控制,实 现 无纸 化 生产 ( 图l1).4)传统的气体渗碳计算机控 制技术仅 有消除 采 样值 与设 定值之间的偏差的功能(图12a).采 用数学模型在线运算的动态碳势控制技术(图l2b),可 以消 除偏 差 对渗 碳处 理 的最 终结 果造成的影响 ,有利 于保 证渗碳的质量 和 重现 性.9008o07o

0600500、4003002001o0O・lo0时同/s 图6复杂淬 火操 作 过程 中【预冷一 浸液一自回 火 l锚环 内不 同位 置的 冷却 曲线 模 拟结 果与实测值 比较 Fi g.

6 Co mp a r i s o n o f c o o l i n g c u r v e s b e t we e n s i mu l a t i o n r e s ul t s a nd me a s u r e d v a l u e s i n d i f f e r e n t p o s i t i o n s o f a n c h o r r i n g d u r i n g c o mp l i c a t e d q u e n c h i n g o p e r a t i o n ( p r e . c o o l i n g - - i mme r s e d q u e n c h i n g - - ~ s e l f . t e mp e r i n g) 图7高硬度冷轧辊淬火时应力场计算机模拟 Fi g.

7 C o m p ut e r s i mu l a t i o n on s t r e s s f i e l d o f hi gh h a r d ne s s c o l d r o l l e r d ur i ng qu e nc hi n g 维普资讯 http://www.cqvip.com

5 0 中 国工 程科 学第5卷 一皇、 趟厦鼙深厦/mm 图8170冷 轧辊 淬 火后 残余 应 力分 布的模拟结果 与测 试 结果 比较 Fi g.

8 Comp a r i s o n o f r e s i du a l s t r e s s d i s t r i b ut i o n b e t we e n s i mul a t e d r e s u l t s a n d e xp e r i me nt s me a s u r e d v a l u e s on t h e c o l d r ol l e r (

1 7 0)a f t e r q u e n c h i n g

3 .

3 应用 情况3.3.1开发 成 功智 能型密封 箱式炉自动 化生产线上海 交通 大学 与盐城丰东热处理有限公司合作,将上述成 果 应用 于 密封 箱 式炉 生 产线 ,已在浙 江汽车齿 轮箱 厂 投入 生产(图l3),至今 已处 理 渗碳 件3000炉以上,无故障 ,无废品 ,明显提高 产品热 处理 质量 ,每炉 渗碳时间由6.5h缩 短到

5 .

7 5 h .

3 .

3 .

2 提高渗碳零件 的使 用性能 大型发电站锅 炉 给水 泵高速重载齿轮的转速为6000r/rai n ,功率为4600kW,用 传统工艺渗碳的齿 轮发生过碎裂,飞 出的碎 块砸 破减速器的箱 体(图l4).采 用 动态 碳势控制技术,保 证获得平台状浓度分布曲线,提高 了齿轮的承载能力........