不同热处理工艺下H13钢应力分布ProCAST数值模拟

不同热处理工艺下H13钢应力分布ProCAST数值模拟

论文摘要

笔者以H13模具钢为模型合金,采用专业的铸造过程数值模拟软件ProCAST对热处理工艺方案进行模拟。模拟过程中,首先对边界条件(界面换热系数)以及初始条件(浇注速度、浇注温度)等进行了模拟研究;其次改变热处理工艺,如入炉温度、保温时间,研究不同工艺下钢锭内应力分布,确定最大应力位置。主要研究结论:在凝固70 min、进行脱模空冷(室温20℃) 212 min后进行热处理,分别设定不同的入炉温度200℃、400℃、600℃进行模拟热处理计算。通过分析应力场、温度场、冷却曲线的演化规律和分布特点选定最优热处理工艺。研究结果表明,在3种保温温度条件下,工件温度场分布规律是相同的,但保温温度改变了铸件的整体温度的大小,保温温度越高,工件的温度差越小。工件的冷却速度随着工件的保温温度的升高而降低,在200℃保温时冷却速度最快,600℃保温时冷却速度最慢,工件的保温温度越低,冷却速度越快。热处理过程中,随着保温温度的升高,工件的有效应力的分布规律没有发生大的改变,但具体值发生变化。随着保温温度的升高,工件整体的有效应力越小,最大应力区域在主要集中在芯部以及轴线的两侧区域。热处理过程中,保温温度越高,热处理后的位移值越小。

论文目录

  • 前言
  • 1 技术路线
  •   1.1 脱模过程模拟
  •   1.2 热处理过程模拟
  • 2 凝固模拟
  •   2.1 模型建立
  •   2.2 网格的编辑
  •   2.3 工艺参数设置
  •     2.3.1 材料热参数设置
  •     2.3.2 界面建立及参数设置
  •     2.3.3 边界条件的设置
  •     2.3.4 重力设置
  •     2.3.5 运行参数设置
  •   2.4 模拟运算
  • 3 热处理模拟
  •   3.1 有限元模型
  •   3.2 热处理工艺设置
  •     3.2.1 材料属性设置
  •     3.2.2 界面参数设置
  •     3.2.3 初始条件设置
  •   3.3 模拟运算
  • 4 温度场分析
  • 5 温度分布曲线分析
  • 6 应力分析
  • 7 变形分析
  • 8 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张小平

    关键词: 离子渗氮,摩擦磨损,显微硬度,电化学腐蚀,预氧化温度

    来源: 陶瓷 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 渭南市职业技术学院

    分类号: TG142.1;TG156

    DOI: 10.19397/j.cnki.ceramics.2019.03.005

    页码: 22-30

    总页数: 9

    文件大小: 4573K

    下载量: 194

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