汽车钢淬透性数学模型建立
钢的U曲线数学模型
钢的U曲线数学模型
金满;江中浩;连建设;王哲
【期刊名称】《金属学报》
【年(卷),期】2006(42)10
【摘要】建立了描述淬火钢圆形截面硬度分布曲线——U曲线的解析函数表达式．首先求得端淬试样冷至700℃时的冷却速率计算公式．根据端淬曲线、冷却速率和圆截面半径关系实验曲线图及等效冷速原理,用曲线拟合法获得了硬度与试样半径和截面上所处位置半径之间关系式．截面硬度分布函数含有从端淬实验曲线获得的淬透性系数、最高硬度和最低硬度值,使得模型具有较高的合理性且保证了淬透性系数与试样形状无关．实验验证结果表明,根据本文模型模拟所得结果与实验测试值符合很好．
【总页数】6页(P1019-1024)
【关键词】淬火钢;U曲线;数学模型;截面硬度;端淬曲线
【作者】金满;江中浩;连建设;王哲
【作者单位】吉林大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.6
【相关文献】
1.20MnSiV钢变形抗力数学模型和连续冷却转变曲线 [J], 周晓锋;刘战英;侯大华
2.石油馏分实沸点蒸馏曲线与恩氏蒸馏曲线关系的新数学模型 [J], 刘文静;仇汝臣;
方晨昭
3.核用压力容器钢冲击转变曲线数学模型的建立及程序设计 [J], 黄强
4.高强钢端板连接节点弯矩-转角曲线数学模型 [J], 强旭红; 陈欢; 姜旭; 席永慧; 陈武龙
5.20MnSiV钢变形抗力数学模型和连续转变曲线研究 [J], 周晓锋;刘战英
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20CrMnTiH钢端淬预报模型
1.2 数学建模理论
系统模型是对实际系统进行简化和抽象、能够揭示系统元素之间关系和系 统特征的相关元素实体。所谓系统是由诸多元素组成的，且元素之间是相互作 用的，是通过某种逻辑关系组合在一起的一个集合体。研究系统就是研究系统 中各个元素是怎样相互作用、相互影响的，及这样的作用和影响会产生怎样的 结果。由于实际的生产系统比较复杂，为便于研究，通常要建立一种与实际系 统相类似，但经过抽象简化的“模型” 。只要系统模型的简化能够反映所需研究 特征的法则，在模型上能够对系统行为特性及其产生结果进行研究就能代表实 际的系统。 早期的模型，如用于军事的沙盘、房屋的模型、飞机风洞实验等，都是用 建立物理模型进行研究的。 物理仿真是建立在物理模型基础上进行的仿真方法。 物理模型是用一些实物之间的相互关系和结合规律来反映系统集合元素之间的 某些对应关系所建立起来的模型。物理模型又分为两类：一类是把系统的“实 体”按比例缩放所构成的模型，称为静态物理模型，又称为比例模型，如地形 图、工程设计图纸、房屋建筑模型等；另一类是可以模拟系统特征状态随时间 变化规律的模型，称为动态物理模型，如汽车模型、输送系统模型等。随着计 算机技术和离散数学应用技术的发展与推广，人们有可能对系统的特征建立其 数学表达式，这种运用数学函数关系来反映系统特征的形式就称为数学模型。 将数学模型运用计算机进行模拟系统运行和试验的方法被称为数学仿真。简单 地说，数学模型是利用数学符号表示集合元素之间的相互关系（如函数关系） 和结合规律（如方程式）而建立的模型。由于数学模型的应用广泛、费用低廉， 因此数学模型正在各行各业逐步推广。数学模型根据描述系统的时间性特征， 也可以分为静态、动态两类。静态数学模型是反映系统处于各个平衡点时，系 统状态有关属性变量之间的方程式；动态数学模型是用数学符号之间的相互关 系和结合规律来反映系统集合元素之间的某些对应关系含有时间ｔ的变量，其 中ｔ可以是连续的或离散的取值，也就是说，当找到的系统全部实体的属性在 时刻ｔ所取值的集合Ｓ（ｔ） ，ｔ∈Ｔ。根据模型的建立方法：一种是利用数学
描述钢淬透性的一个新数学模型
第３期
２６５—２７２页
金属学破
ＡＣＴＡ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｂｌ．４２ ＮＯ．３ Ｍａｒ．２００６ ＰＰ．２６５—２７２
描述钢淬透性的一个新数学模型
金满 连建设 江中浩
（吉林大学材料科学与工程学院，长春１３００２５）
摘 要 提出了一个新的描述钢淬透性的数学模型及淬透性表征参数．根据端淬实验数据和实验曲线导数变化规律，用线性试探
（１）设ｎ＝ｌ，ｍ＝２，微分方程式（５）的具体形式为
罂：一惑。ｕ。
两边积分，则
１ －ｋ／ｚｄ。
去粤：群＋１ （７）进行线性变换，移项后整理得
１２（。）一Ｊｍｉ。 …。一
。７
（８）Ｊ
把材料的端淬实验数据Ｊｍ。。，Ｙｍｉ。，Ｘｉ和Ｊ（茁ｔ）代入
Ｋ１２＝≠等等，咒＝ｚ； 式（８），并令 ～
以２（。ｔ）一厶ｉ。’一。 ～
ｉｔｙ（ａ）ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙ（ｂ）
后硬度分布曲线如图ｌａ所示．当ｘ＝０时，取得最大值 Ｊｍ。。；当ｚ＿∞时趋近最小值Ｊｍｉ。．
为研究简便起见，引进函数ｕ（ｚ），令Ｊ（ｘ）为Ｕ（ｘ） 的线性组合，则
Ｙ（ｘ）＝ＡＵ（ｘ）＋Ｊｍｉ。
（１）
从图１ａ获得边界条件如下：
Ｊ（ｚ）Ｉ。：０＝Ｊｍ。。
法建立了端淬曲线微分方程，然后解得硬度分布函数．硬度分布函数将端淬曲线描述为直线段和曲线段构成的分段函数：直线段描
述试样端部获得全部马氏体区域的硬度，在此区域硬度保持恒定最高值；在曲线段硬度递减，最后趋近恒定最低值．钢的淬透性值
用数学参数来表示，它数值上等于从原点到硬度分布曲线拐点的距离．用非线性模拟程序代入实验值获得了淬透性值．模拟结果表
20CrMnTiH钢淬透性预测与成分影响分析
ＢＩ＝』生—丙———————一 ∑Ｄ，２—９８
ＤＩ
∑一；ＤＩｉ一９８
ＤＩ・Ｊ９
Ａ。：一１９一Ｂ。一ＤＩ
（３）
结合现场采集的Ｊ９、Ｊ１５实测数据与由式ｌ计 算得来的每一组成分对应的Ｄ，值，计算出所需各项 数据，结果列予表１。
表１计算所需数据
把表１中数据代人式（３）解得Ｂ。＝８．２５，Ａ。＝
２０．５。
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第４期总第２００期
２ ０ １ ２年Ｓ月
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刊
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Ｎｏ．４
２ ０
ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＣＯＬＬＥＣＴＩＯＮＳ
Ｉ ２
２０ ＣｒＭｎＴｉＨ钢淬透性预测与成分影响分析 葛允宗１・２
颜慧成２ 王建军１ 杨庚朝３
刘
建３
徐瑞军３
（１．安徽工业大学冶金与资源学院，安徽马鞍山２４３００２；２．钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京 １０００８１；３．湖南华菱湘潭钢铁有限公司，湖南湘潭４１１１０１）
竖：１３笪！！：！
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万方数据
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冶金丛刊Байду номын сангаас
总第２００期
这与金属学理论相符合。由表３数据可知，化学成 分对ＤＩ值（也即淬透性）影响大小的顺序为碳、锰、 铬、镍、硅、铜。 根据上述分析，结合大量现场数据与现场经验， 若淬透性预测值与企业内部所规定的淬透性范围发 生偏差，拟定了齿轮钢钢液化学成分调整规则： （１）当预测误差大于８ＨＲＣ时，调整碳、锰 成分。 （２）当预测误差处于４—８ＨＲＣ之间时，调整 锰、铬成分。 （３）当误差小于４ＨＲＣ时，调整铬、硅成分。 ２．３数学模型验证 用第二组数据１５炉２０ＣｒＭｎＴｉＨ钢的主要化学 成分（碳、铬、锰、硅、镍、铜）实际值，按上述数学模 型计算得到Ｊ９、Ｊ１５的预测值，同时采集相对应炉号 的Ｊ９、Ｊ１５实测值进行对比，结果如表４、图４所示。
钢材生产过程中的淬透性及其控制研究
钢材生产过程中的淬透性及其控制研究钢材作为一种重要的工业材料，其生产和使用一直是人们关注的焦点。
在钢材生产过程中，淬透性是一项十分关键的指标，其决定了钢材的性能和质量。
本文将从淬透性的概念、影响因素、控制方法和研究现状等方面进行探讨。
一、淬透性的概念淬透性是指钢材在淬火过程中所能获得的硬度和韧性之间的平衡程度，是衡量钢材淬火性能的重要指标。
淬透性好的钢材，其硬度高，韧性也足够，在使用过程中不易出现失效、开裂等问题，有较高的耐磨、耐久性能。
淬透性差的钢材，则往往出现脆性断裂、韧性不足等问题。
二、影响淬透性的因素1. 化学成分钢材的化学成分是影响淬透性的首要因素。
常见的影响淬透性的元素有C、Cr、Mn等。
其中C含量越高，淬火过程中的相变速率越快，淬透性也越好。
Cr和Mn会使晶粒细化，提高淬透性。
2. 冷却速率淬火冷却速率越快，所获得的硬度越高，淬透性也就越好。
但是超过一定冷却速率后，就容易产生过度淬火，导致钢材脆性增加。
因此，冷却速率的选择应该能够发挥钢材的最佳性能，并避免钢材脆性的增加。
3. 残余应力和组织形态淬火后的钢材会产生残余应力，这些应力也会对淬透性产生影响。
此外，组织形态如晶粒尺寸、相变温度等也会直接影响淬透性。
晶粒尺寸越小，相变温度越低，淬透性越好。
三、控制淬透性的方法1. 调整化学成分根据不同的使用要求，可以针对化学成分进行调整，使其在保证机械性能的前提下，达到最佳淬透性。
比如增加C含量、Cr含量、降低Mn含量等。
2. 调整冷却速率不同的工艺、设备和冷却介质会导致不同的冷却速率。
因此，在生产过程中，要根据具体情况选择合适的冷却方式和冷却介质，确保所获得的冷却速率能够发挥最佳淬透性。
3. 改善组织形态通过工艺优化或添加合适的合金元素等方式，可以改善钢材的组织形态，提高晶粒细化程度，调整相变温度等，从而提高淬透性。
四、淬透性的研究现状当前，国内外针对淬透性的研究已越来越深入。
国内外一些大型钢铁企业已经建立了淬透性的在线检测系统，能够实时地监测钢材的淬透性指标，并进行调整。
金属材料热处理数值模拟模型构建与参数优化研究
金属材料热处理数值模拟模型构建与参数优化研究热处理是一种广泛应用于金属材料加工中的工艺方法，它能显著改善材料的性能和性质。
在传统的热处理过程中，经验法则是主要依据，而随着计算机技术的快速发展，数值模拟成为了热处理研究的重要工具。
本文将重点讨论金属材料热处理数值模拟模型的构建与参数优化研究。
首先，我们需要构建金属材料热处理的数值模型。
数值模型是通过建立适当的方程组来描述热处理过程中的热传导、相变、应力演化等物理现象。
热传导是热处理过程中最主要的物理现象之一，它决定了材料温度分布的变化。
我们可以使用传热学理论建立热传导方程，并考虑材料的各向异性特性。
此外，相变也对热处理的结果产生重要影响，因此我们还需要考虑金属材料的相变行为。
相变可以通过一系列的热力学方程来描述，包括相变起始温度、相变热、相变速率等。
这些方程可以基于实验数据或理论模型来获取，从而在数值模拟中对相变行为进行准确描述。
另外，金属材料在热处理过程中还存在应力演化的问题。
应力的产生主要是由于相变引起的晶格变形和温度梯度引起的热应力。
我们可以使用力学模型来描述应力演化，如弹性力学理论和塑性力学理论。
这些模型需要考虑材料的本构关系，即材料的应力-应变行为。
一旦建立了金属材料热处理的数值模型，下一步就是对模型参数进行优化研究。
模型参数的优化是确保数值模拟结果与实际热处理过程吻合的关键。
常用的参数优化方法包括遗传算法、模拟退火算法等。
通过不断调整参数，我们可以使数值模拟结果与实验数据相拟合，从而提高模型的精确度和可靠性。
除了模型参数优化，还需要考虑热处理过程中的边界条件优化。
边界条件包括初始温度、加热速率、冷却速率等。
通过优化这些边界条件，我们可以实现更好的热处理效果，提高材料性能。
在金属材料热处理的数值模拟模型构建与参数优化研究中，还需要考虑一些问题和挑战。
首先，数值模拟模型需要考虑材料的微观结构和组织演化，这对材料的性能改善起着重要作用。
其次，数值模拟模型需要准确地描述热处理过程中的相变行为，这对于预测材料的力学性能至关重要。
20CrMnTiH淬透性分析与预测
!西冶金SHANXI METALLURGY总第189期2021年第1期Total 189No.1,2021试（实）验研究DOI:10.16525/l4-1167/tf.2021.01.0520CrMnTiH 淬透性分析与预测李宇宙!,岳峰!,戈文英2,刘 兵2,刘佳伟#（1.北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心，北京100089；2.莱芜钢铁股份有限公司，山东莱芜271104； 3.北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083）摘 要：回归20CrMnTiH 淬透性数据，得出回归预测公式，进而分析其影响因素，证明C 、Mn 、Cr ,Ti 、Mo 、硼为 某钢厂所生产的20CrMnTiH 的淬透性主要影响因素；对比余氏理论公式中加以修正，以预测该钢种的生产成品的淬透性。
在预测误差限定在3HRC 以内，J9和J15的预测准确率分别在100%和92.9%。
关键词：20CrMnTiH 淬透性回归预测中图分类号:TG154.4 文献标识码:A文章编号：！672-!!52（202） ）01-00）6-0320CrM&TiH 作为渗碳齿轮用钢，具有十分广泛的用途。
淬透性可以代表20CrMnTi 的质量优劣。
齿 轮钢淬透性指标的稳定性对齿轮热处理后变形程度 有着很大的影响，淬透性带宽越窄、离散度越小，对齿轮的加工、齿轮寿命和啮合精度的提越有4]00.170.180.190.20 0.21 0.22 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16 1.20图3 C 对淬透性的影响 图4 Cr 对淬透性的影响3 可 ，w [C] 力口 0.01% ,! 加1.31 HRCJ 1*加1.56 HRC 。
碳是决定齿轮钢淬后 度的，着碳的质量分的力口，度变大，同钢的淬透性变大。
由图4可知，w [Cr ]每增加0.01% ,丿9值增加0.40 HRCJ 1*值增加0.45 HRC 。
！可以显著增加钢对钢20CrMnTiH 齿轮钢的淬透性分，为后期提高其淬透性的稳定性与降低带宽提供理论指导。
钢的淬透性的测定
钢的淬透性的测定端淬试验机测定钢淬透性的方法一、试验要求1.了解测定淬透性的一般方法;2.熟悉并利用端淬试验法测定钢的淬透性;3.建立淬透性的概念及对热处理工艺的作用。
二、试验原理钢的淬透性是表示钢获得马氏体的能力，是钢本身所固有的属性。
淬透性与淬硬性是两个概念，淬硬性是钢的表面由于马氏体转变所能得到最大硬度，它与钢的含碳量有关。
在生产实践中人们通常把工件表面到半马氏体组织区域的深度作为淬透层深度。
钢的淬透性与淬火临界冷却速度有着密切的关系，而淬火临界冷却速度的大小又取决于钢的过冷奥氏体的稳定性，因此，凡是影响过冷奥氏体稳定性的诸因素，都会影响钢的淬透性。
淬透性的大小对钢材热处理的机械性能有很大的影响。
如果工件被淬透了，则表里的组织和性能均匀一致，能充分发挥钢的机械性能的潜力，如工件未淬透，则表面的组织和性能存在差异，经回火后的屈服强度和冲击韧性较低。
造成这种差别的重要原因在于:在淬火时，中心未淬透部分形成了非马氏体组织，回火后仍保持其片状组织特性;而在表面获得马氏体的部分，经回火后为粒状碳化物分布在铁素体基体上的混合组织，综合性能较好。
由上所述，淬透性的大小对钢材的合理选用及热处理工艺的正确制定都是十分重要的。
目前，测定钢的淬透性方法很多，常用的方法有两种:三、淬透性的测定1.断口法:从淬透层和未淬透层的宏观断口观察，可以较明显的分成两部分，淬透层呈暗黑色。
从硬度分布来看，因为碳钢的半马氏体区的硬度与碳含量有关(合金钢的半马氏体硬度一般比碳钢略高一些)见表1不同含碳量半马氏体区硬度表一含碳量, 半马氏体区硬度HRC 含碳量, 半马氏体区硬度HRC0.1 — 0.6 470.2 32 0.7 510.3 35 0.8 530.4 39 0.9 540.5 44 1.0 —在同样尺寸同样冷却条件下，通过硬度测定，可以测出不同钢由表层至至中心的硬度分布情况，比较它们截面上硬度分布曲线，就可以知道它们淬透层的深度及淬透性的好坏，图1为φ50毫米的40Cr钢与40,钢水淬后的截面硬度分布曲线。
淬透性的名词解释有哪些影响因素
淬透性的名词解释|有哪些影响因素淬透性的名词解释：淬透性(hardenability)，表示钢在一定条件下淬火时获得淬硬层(马氏体层)深度。
它是衡量各个不同钢种接受淬火能力的重要指标之一。
淬透性的影响因素：淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1.化学成分的影响主要是碳元素的影响，当C%小于1.2%时，随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度，C曲线右移，钢的淬透性增大;当C%大于1.2%时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移，淬透性下降。
其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。
2.奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响，粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度。
但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下，奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低，转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢，钢的淬透性越高。
4.钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5.部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
淬透性的预测模型：(1) 理想临界直径计算法40年代初格罗斯曼，最先提出描述淬透性的理想临界直径计算公式计算方法是，先根据图表提供的碳和晶粒度因子，确定理想临界直径基数Dic，再由图表查得有关合金元素的硬化因子的乘数(效果系数)a，第i个元素的硬化因子Fi等于该元素的效果系数ai乘以含量Mi再加1;理想临界直径DI等于基数DIC乘以该元素硬化因子的连乘积。
(2) 回归方程计算法60年代末发展起来的以Just为代表的采用回归方程计算端淬曲线的方法，在此领域开拓了一条新途径。
这种方法的特点是以钢的化学成分作为自变量，采用计算机多元回归分析技术直接建众端淬曲线硬度分布多项式。
钢的淬透性曲线的测定
钢的淬透性曲线的测定一、实验目的与要求1．建立淬透性的概念，熟悉测定结构钢淬透性的方法。
2．了解淬透性及淬透性曲线在热处理工艺上的一些应用。
二、实验设备及材料1. 设备：箱式电阻加热炉；端淬装置。
2. 材料：45钢和40Cr钢制成的标准端淬试样若干个。
三、实验原理所谓钢的淬透性，是指钢在淬火时获得马氏体的能力。
它是钢材本身固有的一个属性。
淬透性的大小是用淬透层深度来表示的。
从理论上讲，淬透性应以全部马氏体（或含少量残余奥氏体)组织的深度来定。
但实际土，要用测硬度的办法来确定这一深度很困难。
因为当马氏体组织中含有少量非马氏体组织时，在硬度值上并无明显变化。
只有当钢中含有50％马氏体组织时，硬度才会发生明显变化，且在宏观腐蚀时，此区域又是白亮层与未硬化区的分界，容易确认。
因此，在实践中人为地把工件表面到半马氏体组织的深度作为淬透层深度。
半马氏体组织的硬度主要取决于钢的含碳量。
图1-3表明了含碳量与半马氏体组织硬度的关系。
钢的淬透性的大小对其热处理后的机械性能有很大的影响，对合理选材及正确制定热处理工艺都是十分重要的。
影响钢的淬透性的因素很多，如钢的化学成分、奥氏体化温度及钢的原始组织等。
应当指出，钢的淬透性与淬硬性是两个不同的概念。
淬硬性是指钢淬火后获得马氏体的最大硬度值，与钢的含碳量有关，含磷量高，淬硬性相应就好。
四、实验内容及步骤一）内容：45钢末端淬透性实验。
试样按GB225-63中规定了试样的形状和尺寸（见图3-1）。
图3-1 端淬试验原理图二）步骤：1. 将试样按热处理工艺规范进行加热并保温后，迅速从炉中取出，放在顶端淬火器上（见图2-1）。
同时打开喷水阀门进行喷水，喷水时间不应少于10分钟，水温应保持在10—30℃，自由水柱高度以65mm 为准2. 淬火后将试样圆柱表面相对称的两侧各磨去0.4mm 的深度，以得到两个相互平行的平面。
磨制过程中要进行冷却，以免试样产生回火而影响硬度的测量。
钢淬透性简便预测计算方法分析
钢淬透性简便预测计算方法分析
李凯;李智超
【期刊名称】《阜新矿业学院学报》
【年(卷),期】1997(016)002
【摘要】用三种计算方法对钢的淬透性进行了预测计算，并与实测端淬曲线进行对比分析。
推荐了淬透性预测计算用量佳简便计算公式。
【总页数】5页(P187-191)
【作者】李凯;李智超
【作者单位】阜新市红旗塑机厂;机械一系
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.12
【相关文献】
1.20Cr2MoVTi钢淬透性的预测与计算 [J], 邹冀群
2.钢淬透性的预测计算及在新型CCT曲线上应用分析 [J], 李凯;訾素艳
3.20CrMnTiH齿轮钢的淬透性计算及窄淬透性带控制 [J], 王继臣;赵千水;李超群;白刚
4.低淬透性钢和限制淬透性钢感应体加热——表面淬火工艺在俄罗斯汽车工业中的应用 [J], 李其耀;甄润身
5.15MnMoVNRE钢的淬透性及钼、钒对钢淬透性的影响 [J], 董成瑞;钱永兰;钱淑芸
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钢的淬透性技术应用_王丽宁
!
两种类型截齿的性能比较
（ 扁形截齿随着齿的截深增加， 截割的比压面增加迅速， 滚筒的截 #）
割功率上升速度快；镐形截齿随着齿的截深增加，截割的比压面增加缓 慢， 滚筒的截割功率上升速度慢。 （ ! ）有锋锐切削刀的扁形截齿与煤层中坚硬的部分相撞时，刀部易
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统计分析而建立的计算淬透性的回归方程， 它也是一种经验性的系统。 第三类系统是以传热学和相变动力学为基础，结合一定的实验校 核， 建立基本的计算方程而形成的预测系统。 !A ( 淬透性的控制 现阶段淬透性的控制更多地应用了计算机技术。 可根据所要求的淬 透性确立钢的化学成分， 从而形成一个完整的淬透性预测和控制系统。 借用的系统可有 CDEFC 钢超精淬透性控制系统和米尼特克计算机合 金钢信息系统等。
被击破， 而无锋锐切削刀的镐形截齿则不易被损坏。 （ ( ）在煤层结构较为复杂的情况下，扁形截齿滚筒具有齿耗高的缺 点， 而镐形截齿则较低。 （ 使用扁形截齿采煤机块炭率较低， 工作面粉尘大， 生产作业环境 H） 不好；而使用镐形截齿的采煤机块炭率则较高，工作面的粉尘也大大降 低， 生产作业环境相对较好。 （ %） 扁 形 截 齿 滚 筒 适 用 于 煤 质 条 件 较 好 、 单 齿 截 深 小 于 或 等 于 功率小的采煤机； 而镐形截齿滚筒则可以用于各类煤质条件下的 (%==、 大功率采煤机。 综上分析可看出， 镐形截齿各项主要指标均优于扁形截齿。因此， 随着 科技的进步，煤炭生产向着高产高效工作方面发展，研究镐形截齿滚筒也 就有了重要意义， 同时， 随着煤炭市场对块炭的需求量增大， 对采煤机割盘 截齿的改造对于阳泉市第一监狱煤矿来说也具有重要的现实意义。
45钢零件淬火过程中温度场的ABAQUS模拟
制造技术/工艺装备现代制造工程2009年第7期45钢零件淬火过程中温度场的ABAQUS模拟朱子宏,魏宪军(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:利用ABAQUS软件对几何外形复杂的45钢零件淬火过程温度场进行模拟,得到了45钢零件温度场随淬火时间的分布关系。
模拟过程准确、迅速,适用于淬火液的选取及淬火工艺的优化,并为精确计算淬火过程中的热应力、残余应力提供理论依据。
关键词:淬火;温度场;非线性热物性参数;ABAQUS软件中图分类号:TG156134 文献标识码:A 文章编号:1671—3133(2009)07—0059—03The ABAQUS si m ul a ti on of tem pera ture f iled i nquench i n g process of45steel partZ HU Zi2hong,W E I Xian2jun(College ofMechatr onics Engineering and Aut omati on,Shanghai University,Shanghai200072,CHN) Abstract:The te mperature field in quenching p r ocess of45steel part is si m ulated by ABAQUS finite ele ment s oft w are,and the relati onshi p s bet w een te mperature of part and quenching ti m e is obtained.Si m ulati on result is correct and quick,and it can be used t o op ti m ize quenching technol ogy and select quenching bath.The most of all,this method can supp ly the te mperature condi2 ti on in computati on of ther mal stress and residual stress of quenching p r ocess.Key words:quenching;te mperature field;nonlinear ther mo physics parameters;ABAQUS s oft w are0 引言钢的淬火是将钢加热到临界温度A c3(亚共析钢)或A c1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速,快冷到临界温度M s以下(或M s附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
工件截面硬度分布曲线(U曲线)的计算机绘制
工件截面硬度分布曲线（U曲线）的计算机绘制摘要：在生产现场进行热处理工艺分析时经常会用到工件截面硬度分布曲线（即U曲线），目前的U曲线是靠钢的淬透性手册中提供的图表进行目测估算而绘制，不够精确。
本文应用计算机软件进行数学模型建立并显示工件截面硬度分布曲线，进而为热处理工艺分析的计算机化提供了基础。
关键词：淬透性硬度曲线1、前言工件截面硬度分布曲线（即U曲线）在生产现场进行热处理工艺分析是必不可少的。
对于Φ100mm直径以下的棒材或圆柱体工件，先按沿末端淬火试样的长度、圆棒直径、圆棒内不同位置和冷却速度之间的关系确定某一直径的表面、3/4R、中心水冷或油冷的700℃的冷却速度所对应的端淬试样至水冷端的距离，再根据端淬试样至水冷端的距离，在具体钢种的淬透性曲线上对应找到硬度的上、下限，用圆棒截面的表面、3/4R、中心尺寸数据及所对应的上、下限硬度数据绘出工件截面硬度分布曲线。
对于Φ100～Φ220mm直径的棒材或圆柱形工件，用硬度线解图来得出，根据硬度线解图确定圆棒截面的表面、距表面5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm、60mm的淬水、淬油端淬试样的至水冷端的距离，再根据至水冷端的距离在该钢淬透性曲线上对应找至硬度的上、下限，用圆棒截面的表面、距表面5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm、60mm及所对应上、下限硬度数据绘出工件截面硬度分布曲线。
目前工件截面硬度分布曲线仅靠钢的淬透性手册中提供的图表进行目测估算而绘制，不够精确。
本文应用计算机软件Microsoft Excel 2000进行计算并绘制工件截面硬度分布曲线。
2、圆棒冷却数学模型的建立计算机软件中Microsoft Excel 2000具有图表类型，其中x y散点图，可以将平面直角坐标系中x、y的多组对应数据进行回归，并可显示回归方程式和相关系数。
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汽车钢淬透性数学模型建立
作者：金宏伟， 于成文， 赵连武
作者单位：北钢集团有限责任公司,黑龙江,富拉尔基,161041
刊名：
冶金标准化与质量
英文刊名：METALLURGICAL STANDARDIZATION & QUALITY
年，卷(期)：2003,41(3)
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