汪贺模，蔡庆伍，余 伟，苏 岚

(北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083)

中厚板加速冷却和直接淬火时冷却能力研究

汪贺模，蔡庆伍，余 伟，苏 岚

(北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083)

为了确定加速冷却或直接淬火时实现预期的冷却速率所需的对流换热系数，利用MSC.MARC有限元分析软件对Q345B中厚钢板冷却过程中温度场进行了数值模拟计算.确定了实现直接淬火条件下不同厚度(＞20 mm)钢板的理论极限冷却速率所需的对流换热系数为15 000 W/(m2·℃)，并分析了冷却速率与对流换热系数、钢板厚度之间关系.研究表明，对于同一厚度、材质中厚钢板，其冷却速率随对流换热系数的增加而增大.超快速冷却或直接淬火时，带钢冷却速率随对流换热系数增加而显著增加;对流换热系数大于15 000 W/(m2·℃)时，厚度(＞30 mm)钢板的冷却速率基本不变，达到其物理极限冷却速率;换热系数增加，厚度方向上温度梯度增加.

中厚板;对流换热系数;直接淬火;冷却速率;温度场

中厚板在线控制冷却及淬火是上世纪80年代以来发展迅速的一项冷却技术.它是通过在线控制相变组织、细化组织以及其他强化机理相结合，降低合金含量，提高材料的强韧性及焊接性能，从而实现减量化制造、节约有限资源和节能减排的目标.直接淬火作为控制冷却的极限结果，具有较高强度冷却速率，早已被人们所认识.但由于存在钢板冷却均匀性和板形控制等问题，其潜在能力一直未得到充分发挥.为此……