浸入式水冷对高速线材性能的影响

来源期刊：材料热处理学报2016年第9期

论文作者：岳站峰 鲁怀敏 姜晓明 田国建

文章页码：201 - 206

关键词：线材;膜态沸腾;数值模拟;均匀性;抗拉性能;

摘    要：基于膜态沸腾传热的机理,针对工程中常用的Q235线材,以ANSYS为平台,建立合理的温度场模型,研究Q235线材在不同温度冷却水中的冷却过程,以实现对吐丝机后线材冷却工艺的优化。通过实验,观察在浸水冷却环境下,金属的力学性能相比于空冷条件下是否存在明显提高。数值模拟表明:在100℃冷却水中,直径为8 mm的Q235线材从950℃冷却至400℃的需要的冷却时间为26 s,而在80、60、40以及20℃的冷却水中,该时间分别为25、25、24和24 s。相比于空气自然冷却冷却,冷却时间的到得了大幅度缩减。在材料性能方面,通过拉伸试验可以发现,在水冷环境下,线材的均匀性、以及抗拉性能均得到了显著提高。当冷却水温度为80℃时,最有利于线材获得提高强度的组织结构,线材的屈服强度和抗拉强度达到最大值。