锻造E级钢钩尾框热处理技术研究

论文摘要

随着列车牵引吨位的增加和运行速度的提高,铸造钩尾框的断裂故障显著增加,给铁路运输安全带来了严重隐患,改善钩尾框性能已经成为亟待解决的问题。锻造钩尾框缺陷少、性能优良,使用寿命明显增大,目前铁路行业正在大规模推广。本文研究了锻造E级钢钩尾框的热处理技术,采用实时测温技术确定了锻造E级钢钩尾框批量生产的合理的热处理工艺规范,并通过计算机模拟优化方法确定了E级钢材料的最佳热处理工艺参数。同时还研究了锻造E级钢钩尾框的淬火技术,设计了适用于钩尾框淬火冷却的带有搅拌冷却控制系统的淬火槽。研究结果表明:采用实时测温技术确定的锻造E级钢钩尾框热处理工艺规范科学合理,依据该规范对钩尾框进行调质热处理后,材料组织为均匀的回火索氏体,组织和性能指标均达到铁道部有关的技术要求;E级钢材料采用优化的调质热处理工艺参数进行热处理后,其性能在保持高塑性的同时,强度明显提高8.3%;带有搅拌冷却控制系统的淬火槽可以控制工件的冷却速度,提高并稳定工件的热处理淬火质量。基于锻造E级钢钩尾框调质热处理进行的热处理技术研究工作为其它热处理工艺或工件提供了新的研究思路和技术方向。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 锻造钩尾框热处理技术概述
• 1.1.1 热处理工艺规范的制定方法及测温技术
• 1.1.2 热处理参数的优化设计
• 1.1.3 淬火技术及其应用
• 1.2 本论文的研究目的和意义
• 2 研究方案
• 2.1 试验的内容及方法
• 2.2 试验预期达到的目标
• 3 调质热处理工艺试验
• 3.1 25MnNiCrMoA 的热处理工艺分析
• 3.1.1 淬火加热温度、加热时间和加热速度
• 3.1.2 回火加热温度、加热时间以及加热速度、冷却速度
• 3.2 钩尾框实时测温试验
• 3.2.1 拟定钩尾框热处理工艺路线
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 试验结果及分析
• 3.2.4 制定钩尾框的热处理工艺规范
• 4 热处理工艺参数优化试验
• 4.1 优化方法
• 4.1.1 模拟试验
• 4.1.2 优化算法
• 4.2 优化软件的开发
• 4.3 优化计算
• 4.3.1 优化数学模型的建立
• 4.3.2 优化计算及其结果
• 4.4 优化结果的验证
• 5 淬火技术的研究
• 5.1 淬火槽的设计
• 5.1.1 淬火介质的选择和使用
• 5.1.2 淬火槽槽体类型、结构和尺寸
• 5.1.3 水温测量装置的选择及安装
• 5.1.4 加热系统的设计
• 5.2 搅拌冷却控制系统的设计
• 5.2.1 搅拌方式的选择
• 5.2.2 搅拌器的选择及安装
• 5.2.3 搅拌系统元部件详细设计
• 5.3 新型淬火槽在实际生产现场的应用探讨
• 6 结论
• 参考文献