一种用于小试件的真空气淬实验方法技术

本发明专利技术涉及一种用于小试件的真空气淬实验方法。其技术方案是：根据温控装的阀门开启区域的不同制定21种实验方案，通过有限元模拟的方法对制定的实验方案分别进行模拟实验，得到小试件温度和真空气淬炉内温度随时间变化的模拟实验数据；再以所提取的模拟实验数据中的真空气淬炉内温度和小试件温度差的绝对值的平均值最小的方案为最优方案，对所述最优方案中各个时间点的真空气淬炉内温度和小试件温度的差值采用matlab软件进行拟合，依据所得的真空气淬炉内温度和小试件温度的差值的时间模型，得到真空气淬炉内风机的停止时间。本发明专利技术实验周期短、成本低和适用范围广，能准确控制小试件的等温温度，提高小试件的韧性、硬度、强度和耐磨性。强度和耐磨性。强度和耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于小试件的真空气淬实验方法


[0001]本专利技术属于真空气淬实验方法
具体涉及一种用于小试件的真空气淬实验方法。

技术介绍

[0002]真空气淬工艺和普通淬火工艺相比，具有淬火后试件无脱碳、无氧化、变形小和表面光洁度高的特点，使用真空气淬工艺生产出的工件在性能方面的提高也十分显著。袁永瑞等(袁永瑞,罗军明,温桢洪,周雅.Cr12钢真空热处理组织和性能硏究[J].材料热处理技术,2010,39(4)：145
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147)对真空气淬和普通淬火后的Cr12钢组织性能进行了对比，真空淬火后Cr12钢的抗弯强度得到提升、耐磨性提高和冲击韧性有所增加；在对Cr12钢的断口检测后发现，断口上的韧窝密集程度提高和金属晶粒更细小，即真空气淬能使钢的总体质量得到提升；除这些优点外，真空气淬工艺对环境污染也很小，是未来淬火工艺的发展方向。
[0003]当进行真空气淬实验时，会出现真空气淬炉中的试件总量小于真空气淬炉容积的20％且试件的横截面积小于100mm
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100mm的情况，在这种情况下，试件在真空气淬过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于小试件的真空气淬实验方法，其特征在于所述的用于小试件的真空气淬实验方法是：步骤1、对真空气淬炉的下述部位进行测量：真空气淬炉内腔的直径和深度，气流进口的数量，各气流进口的尺寸和各气流进口间的距离，气流出口的尺寸和气流出口在真空气淬炉内腔的位置，测温电偶的外形尺寸和测温电偶在真空气淬炉内腔的位置；测量温控装置的外形尺寸和统计温控装置上的阀门数量和排布方式；步骤2、确定有限元模拟实验的技术参数：小试件的材质，真空气淬炉内初始温度，小试件的初始温度，小试件的等温温度，淬火气体的种类，真空气淬炉内气压随淬火时间的变化数据；步骤3、制定实验方案：温控装置的顶板阀门关于B1区对称开启，开启方式有三种：B1区开启，A1区和C1区开启，A1区、B1区和C1区同时开启；温控装置的两侧侧板阀门始终为对称开启，对称开启的方式有七种：A2区开启，B2区开启，C2区开启，A2区和B2区开启，A2区和C2区开启，B2区和C2区开启，A2区、B2区和C2区同时开启；依据温控装置中的顶板阀门开启的任一种方式与两侧侧板阀门开启的任一种方式的组合为其中的一种实验方案，实验方案共3
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7＝21种，具体实验方案中的实验方案1～实验方案21如表1所示；表1 具体实验方案
步骤4、根据步骤1测量与统计的数据和步骤3制定的实验方案，对实验方案1采用有限元模拟软件ansys workbanch对真空气淬炉、测温电偶、温控装置和小试件分别进行有限元模拟的模型建立和网格划分；步骤5、根据步骤2确定的有限元模拟实验的技术参数，先对步骤4中建立的模型进行边界条件设定；再采用fluent程序进行计算和迭代，得到实验方案1的真空气淬实验的有限元模拟结果；步骤6、对实验方案1的真空气淬实验的有限元模拟结果进行模拟实验数据的提取：选取距离小试件模型的上表面中心下方10mm处的单元为小试件模型单元，选取...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡盛德，王新云，姜屹楠，唐雪峰，刘宇，李立新，盛珍剑，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：