淬火過程有限元模擬關鍵技術及工藝參數(shù)優(yōu)化的研究.pdf

1、針對淬火過程溫度和組織變化的特點,提出了處理相變潛熱的計算方法。使用集中熱容矩陣、網(wǎng)格細化和動態(tài)時間步長的方法,編寫了淬火過程有限元模擬程序,并提出了一種新的計算時間步長的方法—基于最大和最小溫差的自適應步長,該方法是用前一步模擬得到的溫度場與當前步模擬所得的溫度場的差值控制模擬時間步長。選擇有精確解或解析解的算例,用其結果與本文中有限元模擬程序求得的結果進行比較,從模擬結果的對比中可以看出,本文提出的方法可以有效地避免數(shù)據(jù)振蕩,而且模

2、擬精度較高。自行設計了新的端部淬火實驗工裝和基于ISA總線的數(shù)據(jù)高速采集系統(tǒng),對P20試樣進行端部淬火實驗,并對試樣相應部分進行定量金相分析及硬度檢驗,得到了準確的實驗數(shù)值。建立了P20鋼端部淬火的有限元模型,用本文編寫的程序對P20鋼端部淬火實驗進行有限元模擬,得到相應實驗位置的各新生成相的含量及相應位置的硬度計算值,將這些數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)進行比較,檢驗編寫的有限元模擬程序進行檢驗,驗證了本文的有限元程序是準確性和可靠性。提出了一種新的