Cr5鋼支承輥水-空交替熱處理工藝數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、支承輥作為軋機中的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣會直接影響軋制產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。為得到高服役性能的支承輥，除了需對材料成分進(jìn)行探索和開發(fā)之外，還需對其熱處理工藝進(jìn)入深入研究。本文通過數(shù)值模擬與實驗測試，對Cr5支承輥的熱處理工藝進(jìn)行了研究，得到了滿足支承輥使用需求的水-空交替熱處理工藝。
　　首先，利用Gleeble-3800熱模擬試驗機測得了Cr5鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線和熱膨脹系數(shù)等參數(shù)，并對Cr5鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變進(jìn)行了研究，完善了Cr5鋼支承

2、輥在熱處理過程中的溫度場、組織場和應(yīng)力應(yīng)變場相互耦合的數(shù)學(xué)模型。
　　接著，利用HYPERMESH網(wǎng)格劃分工具對Cr5支承輥的三維幾何模型進(jìn)行網(wǎng)了網(wǎng)格劃分，并將其導(dǎo)入到DERORM數(shù)值模擬軟件中對其最終熱處理過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過控制不同冷卻時間和空冷時間，制定了四種水-空交替熱處理工藝，并對這四種工藝下支承輥的溫度場、組織場和應(yīng)力應(yīng)變場等模擬結(jié)果進(jìn)行了分析，得到了能夠滿足支承輥使用需求的水-空交替熱處理工藝。
　　最后，

3、利用Gleeble-3800熱模擬試驗機對其水-空交替淬火工藝和連續(xù)噴霧淬火工藝進(jìn)行了物理模擬與對比實驗。并通過拉伸實驗、沖擊實驗、硬度測試和金相觀察等，分析了經(jīng)這兩種熱處理工藝處理后Cr5鋼試件的組織和力學(xué)性能。由實驗結(jié)果可知，試件經(jīng)水-空交替淬火工藝處理后組織的塑性與韌性均較經(jīng)連續(xù)噴霧淬火后有明顯提高。雖然試件的強度和硬度稍有下降，但仍能夠滿足支承輥的強度和硬度使用要求；試件經(jīng)水-空交替淬火處理后，殘留奧氏體有明顯提高，這也是其塑性