Cr8鋼工作輥淬火過(guò)程數(shù)值模擬與工藝優(yōu)化.pdf

1、工作輥?zhàn)鳛檐垯C(jī)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(gè)軋機(jī)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(dòng)靜載荷和溫度劇烈波動(dòng)等，所以對(duì)其服役性能的要求極為嚴(yán)格。為了增強(qiáng)工作輥的服役性能，不僅需要嚴(yán)格控制工作輥的鍛造質(zhì)量，還要不斷改進(jìn)其熱處理工藝。熱處理工藝的優(yōu)劣對(duì)于工作輥的最終服役性能影響巨大。
　　首先，利用實(shí)驗(yàn)，分析了Cr8鋼在加熱階段和淬火階段的相變過(guò)程。通過(guò)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(duì)于奧氏體化相變開(kāi)始點(diǎn)與相變結(jié)束點(diǎn)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(zhǎng)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(guò)測(cè)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(diǎn)，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(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量其導(dǎo)熱系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)等基礎(chǔ)參數(shù)，完善

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