基于Deform-HT软件的齿轮热处理工艺数值模拟

热处理工艺能改善工件的金相组织和性能,数值模拟能较好地指导热处理工艺。讨论了热处理计算过程中考虑了相变的热传导方程、相体积分数方程,采用有限元分析方法,利用Deform-HT软件对斜齿轮进行了热处理工艺的数值模拟。获得了斜齿轮热处理的温度场、组织相变场和应力场的分布规律,对优化热处理工艺有着指导性作用。     

数值模拟与热处理技术进步

热处理过程是外部环境与金属温度场、组织场和应力场等相互作用的复杂过程,数值模拟作为传统实验研究之外的另一个重要研究手段,在热处理过程的研究中正被广泛应用,本文简要介绍热处理过程计算机模拟的研究成果和目前存在的一些问题并展望了未来发展的趋势.     

有限元模拟技术在塑料模具钢预硬化处理中的应用

热处理过程的控制是决定预硬化塑料模具钢质量的关键技术之一，传统方法往往带有很大的经验性和主观性。热处理过程是一个温度场、组织场、应力场相互耦合的复杂物理过程，实际生产中无法进行在线检测和控制。采用有限元数值模拟技术，对P20钢模块预硬化热处理过程中的淬火加热、淬火冷却、回火过程中的温度场进行模拟，进而预测热处理过程中的组织变化。根据数值模拟结果结合实际生产验证数据对预硬化生产工艺参数进行了调整和优化，提高了模块预硬化质量，降低了模块淬火开裂风险，同时降低了热处理能耗。     

雾化气体淬火过程温度场及应力场的数值模拟

从45钢在高压氮气中淬火的实验出发,利用ANSYS有限元软件对工件雾化气体淬火过程进行数值模拟,建立二维瞬态模型,模拟了工件的温度场和应力场的分布。模拟结果和实验进行对比,温度场的数值模拟计算和实验结果较吻合。     

淬火冷却过程计算机模拟研究的现状及发展趋势

淬火冷却过程是介质流场与工件温度场、组织场和应力场相互作用,并随时间变化的复杂过程.本文介绍了淬火冷却过程计算机模拟的研究成果,总结了淬火冷却过程数值模拟的研究方法,展望了淬火冷却过程计算机模拟的发展趋势.     

热处理过程流场-温度场-组织场-应力场耦合模拟研究

建立了有限元-有限体积耦合的热处理流场、温度场、组织场、应力场数值模型,并采用真空高压气淬工艺对该模型进行了验证。模拟结果与实测不同位置的冷却曲线和显微组织吻合较好。本研究扩展了热处理模拟的求解域,克服了传统淬火模拟需预先获得淬火介质换热系数的局限。模拟可获得工件热处理后的显微组织分布和残余应力分布,进而为热处理工艺的制定提供参考。     

H11热作模具钢水淬的有限元模拟和验证

为准确预测厚大H11钢工件水淬过程中表面和心部的温度变化,检测了尺寸为400 mm×340 mm×300 mm的H11钢试件在水淬过程中,心部、离表面10 mm深度处和离中心66 mm和133 mm处的实时温度.建立了试件的热处理数学模型,模拟分析了试件在水淬过程中的温度场、应力场和组织场.结果表明:试件中上述各个部位...     

Q&P钢热处理过程有限元法数值模拟模型研究

以国内典型淬火-分配(QP)高强钢——QP980钢为例,进行热处理全过程物理模拟研究,提出一种耦合温度及时间影响的类蠕变应变方程用以描述材料在QP热处理分配过程的体积变化,建立考虑淬火温度影响的QP热处理两次淬火过程相变动力学方程、相变应变及相变塑性方程,获得了QP钢各相的热膨胀系数。根据温度场、组织场、应力场三场耦合原理,基于物理模拟得到的弹塑性增量本构模型,对商业有限元软件ABAQUS用户子程序进行二次开发,建立了针对QP热处理全过程的三场耦合数值仿真模型;通过Gleeble热-力模拟试验机上的QP热处理实验对模型进行了实验验证,实验结果与数值模拟结果吻合良好。     

热处理过程数值模拟综述

总结了热处理过程数值模拟的研究方法和成果，对模拟基本原理进行了扼要介绍，涉及温度场、组织场、应力场的计算。介绍了国内外发展概况和应用情况，并指出难点问题和发展方向。     

42CrMo钢热处理过程数值模拟研究

建立了42CrMo钢热处理过程的计算模型,并利用有限元软件进行模拟分析,获得了温度场、组织场、应力场等信息,能够直观地反映出试样在热处理过程中的温度、组织及性能的变化情况.在此基础上,分析了各场量的变化规律.     

热处理过程数值模拟的研究现状和发展趋势

热处理过程的数值模拟是一个复杂的过程，其复杂性源于热处理过程本身受多场量的影响，对热处理过程数值模拟的基本原理、研究方法进行了总结，介绍了温度场、组织场、应力／应变场的数值计算方法，分析了国内外的研究现状、存在的问题，同时展望了该技术今后的发展趋势。     

淬火槽内介质流场的计算机模拟

为了获得均匀的流场分布 ,利用有限元方法对淬火槽内的介质流场的流动情况进行计算机数值模拟 ,并根据模拟结果改进淬火槽的结构尺寸和均流装置 ,以使淬火槽内的介质流动更加均匀。模拟的结果为深入研究冷却强度、对流换热系数 ,以及工件内部温度场、组织场、应力场和应变场打下了基础     

焊接热过程和冶金过程

钢基模具喷涂层温度场和应力场模拟分析;紧急水冷及焊后芷火对超细晶粒钢接头热影响区组织与硬度的影响;轧辊堆焊温度场的动态有限元模拟;喷射电镀Ni镀层激光重熔温度场的数值模拟;金属粉末选区激光熔化成形过程温度场模拟;     

焊接热过程和冶金过程

钢基模具喷涂层温度场和应力场模拟分析;紧急水冷及焊后芷火对超细晶粒钢接头热影响区组织与硬度的影响;轧辊堆焊温度场的动态有限元模拟;喷射电镀Ni镀层激光重熔温度场的数值模拟;金属粉末选区激光熔化成形过程温度场模拟;     

淬火冷却过程数值模拟的研究现状及展望

淬火冷却过程是淬火介质流场、温度场与工件温度场、组织场和应力/应变场相互耦合的复杂过程.本文概述了淬火冷却过程数值模拟的主要内容及其研究现状,并对存在的问题进行了评述,对未来发展的内容和重点研究方向进行了展望.     

桥梁钢厚板焊缝区残余应力数值模拟研究

建设桥梁拼接焊接是目前最常用的连接方式,但是这种方式容易导致焊接接头因热处理出现裂纹,经长时间腐蚀加重裂纹,导致桥梁出现塌方等事故。其中残余应力是判定桥梁焊接区稳定性的重要指标,提出桥梁钢厚板焊缝区残余应力数值模拟研究方法。分析桥梁钢厚板焊缝区温度传导,得出钢厚板温度场边界条件以及温度场热传导的总控制结果、应力场的热塑应力,获得焊缝区应变与位移的关系,并通过高斯函数描述加热斑点中的热流密度,构建应力学数学模型,计算出焊接过程的温度场,明确残余应力与应变间关联,最终划分应力场网格,在有限元模型上模拟出焊缝区的残余应力数值。试验结果表明：所提方法的残余应力数值模拟精度高。     

铸件三维温度场及热应力场数值计算及实验研究

铸造系统凝固过程温度场、热应力场数值计算正在推动铸造业的发展。对铸件三维温度场、热应力场有限元模型进行分析,建立了基于ANSYS软件的铸件三维温度场及热应力场分析程序,并对应力框进行模拟,计算结果与实测值吻合。表明用数值计算法分析铸件凝固过程的温度场、热应力场是行之有效的。     

17Cr2Ni2Mo齿轮轴淬火过程的数值模拟研究

利用Deform热处理模块对17Cr2Ni2Mo齿轮轴淬火加热、冷却过程的温度场、组织场和应力场进行了数值模拟,分析了加热过程中温度、组织和应力的变化以及淬火加热、冷却过程中存在的应力风险,并采用等比例的齿轮轴模型进行了淬火加热、冷却过程的测温实验,在齿根位置和中心位置套棒进行金相组织分析,结果表明,齿轮轴加热、冷却的温度、组织的计算机模拟结果与实测结果吻合较好,模拟结果对于产品制造工艺的制定有很好的指导作用。     

基于分段热边界的杆件连续淬火过程的数值模拟

提出了一种针对连续淬火过程数值模拟的分段热边界方法,并得出了模型分段判据。以30CrNi3MoV钢多孔杆件为例,采用MARC软件对其进行了水淬模拟,得到了温度场、应力场、组织分布比例与硬度场。模拟结果表明,分段热边界法较整体热边界淬火模拟更符合实际工况,且工件内部温度随入水深度的增加而降低,工件应力由工件前端向后端衰减;淬火后的表面硬度为51.9~53.7 HRC,心部硬度为36.8 HRC,其与工件实际淬火后的硬度差最大不超过10%;孔偏向中心的畸变量为0.18~0.20 mm,工件长度的畸变量为1.85 mm,孔和工件的畸变量相差在5%以内。该结果验证了分段热边界方法的准确性。     

铸件形成过程计算机数值模拟的发展及应用

介绍了铸件凝固过程温度场数值模拟,充型过程数值模拟,应力场数值模拟和组织形态数值模拟的发展及其在福建省的应用。