Cr8鋼工作輥淬火過程數(shù)值模擬與工藝優(yōu)化.pdf

1、工作輥作為軋機上使軋材發(fā)生塑性變形的消耗部件，在很大程度上影響著整個軋機生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和軋件的品質(zhì)。工作輥的工作條件極為復(fù)雜，通常需要承受磨損、動靜載荷和溫度劇烈波動等，所以對其服役性能的要求極為嚴格。為了增強工作輥的服役性能，不僅需要嚴格控制工作輥的鍛造質(zhì)量，還要不斷改進其熱處理工藝。熱處理工藝的優(yōu)劣對于工作輥的最終服役性能影響巨大。
　　首先，利用實驗，分析了Cr8鋼在加熱階段和淬火階段的相變過程。通過研究不同加熱速度下其奧

2、氏體化組織轉(zhuǎn)變，得出加熱速度對于奧氏體化相變開始點與相變結(jié)束點的影響，繪制了Cr8鋼的CHT曲線，并利用Sellar數(shù)學(xué)模型，建立了Cr8鋼晶粒長大數(shù)學(xué)模型，為其加熱工藝的制訂提供了理論指導(dǎo)；通過測試在不同冷卻速度下Cr8鋼的組織轉(zhuǎn)變，獲得了Cr8鋼的連續(xù)冷卻相變點，并依此繪制了Cr8鋼的CCT曲線。
　　接著，以某廠的Cr8鋼大型工作輥為原型，構(gòu)建出其幾何模型和數(shù)值模擬模型，通過實驗方法測量其導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴散系數(shù)等基礎(chǔ)參數(shù)，完善

3、數(shù)值模擬數(shù)學(xué)庫；利用有限元軟件平臺DEFORM，對該Cr8鋼工作輥的加熱過程和淬火過程進行了數(shù)值模擬，分析了其溫度場、組織場和應(yīng)力場分布和演化規(guī)律。
　　然后，針對原工藝出現(xiàn)的殘余應(yīng)力較大和淬硬層較淺等問題，通過田口方法對其淬火工藝進行了穩(wěn)健性設(shè)計；通過選取影響因子和噪聲因子，對淬火時間、淬火方式等關(guān)鍵淬火工藝參數(shù)進行了優(yōu)化；通過對大量模擬數(shù)據(jù)進行信噪比分析和方差分析，并綜合多方因素，制定出了一個相對較優(yōu)的新淬火工藝方案。