国家科技重大专项(2011ZX04014-031)
- 作品数：9 被引量：80H指数：6
- 相关作者：李辉平贺连芳崔洪芝李木森张春芝更多>>
- 相关机构：山东科技大学山东大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 55CrMo钢感应淬火工艺的数值模拟及工艺优化被引量：14
- 2015年
- 借助工艺实验和数值模拟技术,优化了55Cr Mo钢精密滚珠丝杠感应加热及冷却工艺参数,改善了丝杠感应淬火后的淬硬层分布。构建了丝杠单感应圈加热的有限元模型,通过数值模拟得到了单感应圈加热时沟道区域的温度曲线。数值模拟结果表明:沟道区域的温度场分布不合理是导致淬硬层分布不合理的主要原因。针对单感应圈感应淬火工艺的不足,提出了双感应圈加热工艺。数值模拟结果表明,采用双感应圈加热工艺、喷水冷却带宽度为40 mm时,可保证丝杠沟道顶部的淬硬层深度约为6.2 mm,沟道底部的淬硬层深度约为3.0 mm。工艺实验结果表明,丝杠沟道区域的淬硬层分布得到较大的改善,数值模拟结果与工艺实验结果吻合得较好。
- 贺连芳李辉平盖康孔令亮崔洪芝李木森
- 关键词：淬火滚珠丝杠
- 55CrMo钢的奥氏体化相变动力学被引量：4
- 2015年
- 为了利用数值模拟技术计算感应加热过程中丝杠的奥氏体化情况,利用Gleeble1500D热模拟试验机,测试了55CrMo钢试样在升温速率为0.05^-50 K/s时的膨胀曲线,得到了它的奥氏体化温度与加热速率的关系。根据相变膨胀曲线,利用杠杆定律得到了奥氏体转变量与温度的关系,并对非等温相变Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程中的动力学参数进行了线性回归分析,得到了JMA相变动力学模型。利用数值模拟技术,计算了丝杠在感应加热时的奥氏体化情况和淬火后的硬度曲线,并与实验结果进行对比。结果表明,模拟结果与实验结果吻合得较好,所得到的JMA方程能较好地描述55CrMo钢的奥氏体化过程。
- 贺连芳李辉平盖康张春芝李木森
- 关键词：相变动力学数值模拟感应淬火
- 加热和热变形对硼钢B1500HS奥氏体晶粒的影响被引量：1
- 2016年
- 将硼钢试样分别加热到900、925、950、975和1000℃进行奥氏体化,并在相应温度分别保温10、20、40和60 min,研究奥氏体化温度和保温时间对奥氏体晶粒尺寸的影响规律。利用Gleeble 1500D热模拟试验机将硼钢试样加热到1000℃奥氏体化并分别保温10、20和40 min,然后分别对试样进行变形量为10%、20%和30%的单向拉伸变形,应变速率分别为0.1 s^(-1)和0.5 s^(-1),研究应变量和应变速率对硼钢板的奥氏体晶粒尺寸的影响规律。结果表明:随着加热温度的升高和保温时间的增长,平均晶粒尺寸增大;拉伸变形量越大,平均晶粒尺寸越小;拉伸速率越大,平均晶粒尺寸越小。
- 杨慧蒋芮李辉平张春芝贺连芳
- 关键词：硼钢温度晶粒尺寸
- 基于RSM的丝杠感应淬火工艺数值模拟及参数优化被引量：4
- 2016年
- 滚珠丝杠在感应加热过程中的温度分布对淬火后的组织性能具有至关重要的影响,利用MSC.Marc软件建立55Cr Mo钢感应加热过程的有限元模型并研究了感应线圈移动速度、电流频率、电流密度等因素对加热后温度场及相变的影响,采用RSM对试验结果进行回归分析,得到齿顶和沟底完全奥氏体化深度、丝杠表面最高温度的拟合方程及曲面模型,从而优化出最佳感应淬火工艺参数。优化结果表明,当线圈移动速度为240 mm/min,频率约7000 Hz,密度约1.91 e^7A/m^2时,齿顶完全奥氏体化深度约5.10 mm,沟底完全奥氏体化深度约2.20 mm,表面最高温度约930℃,淬火后能得到相应深度的硬化层。
- 盖康贺连芳张春芝李辉平
- 关键词：RSM数值模拟滚珠丝杠
- GCr15钢滚珠丝杠感应淬火漏磁控制及耐磨性被引量：9
- 2013年
- 通过涂覆导磁体对GCr15钢滚珠丝杠表面感应淬火进行漏磁控制,对比分析了漏磁控制前后试样淬火组织、硬度、深度及耐磨性。研究表明:GCr15淬火后的组织为马氏体+残留奥氏体,控制漏磁淬火工艺显著增加丝杠滚道处的磁力线密度,提高整个丝杠表面的温度和加热深度,增加淬火硬化层的深度,也减小硬度曲线的梯度,从而显著提高了耐磨性,相对于未淬火试样耐磨性提高了2.5～4倍。感应淬火试样的磨损主要是磨粒磨损和剥层磨损,未涂覆导磁体时,剥层厚且是脆性和塑性断口混杂的粗糙形貌,而涂覆导磁体后,因为组织和硬度均匀,硬化层深度大,磨削片层薄且表面光整,耐磨性好。
- 崔洪芝李永凤孙金全李保民陈鑫白斌
- 关键词：GCR15钢导磁体耐磨性
- 50CrMo4钢感应淬火微观组织和磨损机制被引量：9
- 2015年
- 通过对50Cr Mo4(德国)滚珠丝杠钢表面感应淬火,低温下回火处理,分析了淬火硬化层的物相、显微组织、断口形态、显微硬度等,计算了淬硬层残留奥氏体含量,探讨了在往复直线干摩擦条件下及不同载荷条件下的磨损特性。结果表明,感应淬火处理后,50Cr Mo4钢淬硬层的硬度由250 HV提高到700 HV,淬硬层组织主要为细小的回火马氏体,从表层到心部的断口形态分别为沿晶断裂、韧窝+穿晶混合断裂,韧性断裂。随着磨损载荷的增大,材料的摩擦系数逐渐降低。低载荷下材料磨损表面存在明显的犁沟,磨损机制为磨粒磨损;随着载荷的增加,磨损表面开始出现剥落凹坑,且剥落凹坑的数量增多;高载荷下磨损表面存在犁沟和明显的剥落凹坑,磨损机制为磨粒磨损和剥层磨损。
- 王伟崔洪芝王泽宁孙金全李保民
- 关键词：感应淬火马氏体磨损滚珠丝杠
- 55CrMo钢的奥氏体化相变动力学研究
- 为了利用数值模拟技术计算感应加热过程丝杠沟道区域的奥氏体化情况,利用Gleeble1500D热模拟试验机,测试了55CrMo钢试样在升温速率为0.05-50K/s时的膨胀曲线,得到了55CrMo钢的奥氏体化温度与加热速率...
- 李辉平盖康贺连芳张春芝李木森
- 关键词：相变动力学数值模拟感应淬火
- 文献传递
- 55钢与S55C钢丝杠光杆感应加热淬火比较被引量：6
- 2014年
- 分别采用双匝感应器和倾斜30°单匝感应器的对国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆进行表面感应加热淬火,并对处理后的丝杠光杆进行了显微组织分析和硬度测试。结果表明,日本S55C钢组织中的带状偏析较国产55钢明显;经双匝感应器处理的国产55钢与日本S55C钢的淬硬层深度基本一致;而经倾斜30°单匝感应器处理的国产55钢的淬硬层较深、硬度较高。因此,可以采用国产55钢替代日本S55C钢制作40 mm以下小规格的滚珠丝杠。
- 闫野王倩李波李保民董庆信李木森
- 关键词：滚珠丝杠中碳钢感应淬火显微硬度
- 热冲压硼钢B1500HS高温本构方程的研究被引量：35
- 2012年
- 硼钢的高温本构方程是热冲压数值模拟不可缺少的数学模型,它反映了流动应力与应变、应变速度以及温度之间的依赖关系。为了研究热冲压硼钢B1500HS高温时的流变力学行为,采用Gleeble 1500D热模拟试验机,在600～900℃温度区间,分别以0.01 s–1、0.1 s–1、1.0 s–1、10 s–1的应变速度对硼钢B1500HS试样进行等温单向拉伸试验,计算得到各相应测试条件下的正应力—应变曲线。采用包含变形激活能和变形温度的双曲正弦形式修正的Arrhenius关系来描述硼钢奥氏体组织的热激活变形行为。通过对试验数据进行拟合回归分析,得到与应变量相关的各材料参数,以及与应变速度、变形温度相关的流变应力关系式。试验结果显示,流动应力随着变形温度的降低而增大,随着形变速度的升高而增大。计算结果表明:流变应力关系式的计算结果与试验数据的吻合度较好。
- 李辉平赵国群贺连芳张磊
- 关键词：热冲压本构方程硼钢
- 加热温度及保温时间对55CrMo钢相变的影响被引量：6
- 2017年
- 为了改善精密滚珠丝杠感应淬火后的表层硬度及硬度均匀性,提高耐磨性及寿命,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,以50℃/s的加热速度,将55CrMo钢试样分别加热到800、850、900、950、1000、1100和1200℃,并在相应温度分别保温8、16和32 s,然后以50℃/s的冷却速度进行冷却,研究加热温度及保温时间对55CrMo钢相变温度、微观组织、显微硬度的影响。结果表明:在快速加热条件下,55CrMo钢奥氏体化温度升高;升高加热温度和延长保温时间均有利于促进奥氏体化均匀,抑制贝氏体转变,有利于增加均匀细小的马氏体组织,改善丝杠表面淬硬层硬度值的均匀性;55CrMo钢感应淬火时,应将感应加热的温度控制在900~1000℃范围内。
- 刘海娟李辉平侯弘历蒋芮贺连芳
- 关键词：相变
