文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
不锈钢锻后热处理工艺的试验研究与模拟
姓名:余小鲁
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:李付国
20030301
要摘隽搜芯坎牧隙秃笕却淼暮鲜使ひ展蹋⒂叛〕隽撕侠淼墓ひ詹并开发了相应的预测软件;治鲅芯坎⒒毓槌隽搜芯坎牧系腡曲线,并给出了相应的计算机描述方式,从而为该材料的组织计算提供了数学模型;关键词:不锈钢,锻后热处理,试验研究,数值模拟热处理是机械零件和工模具制造过程中的关键工序,也是机械行业的一项重要基础技术,它对于提高和控制材料的性能,充分发挥材料的性能潜力,节省原材料,减少能耗,提高产品的可靠性,延长其使用寿命,并提高生产单位的经济效益等都具有十分重要的意义。不锈钢以其优良的抗蚀性、室温机械性能和良好的中温强度与工艺性,在石在中温条件下工作,且有较高耐蚀性能要求的零件,多采用各种不锈钢来制造。不锈钢的抗蚀性,除受化学成分影响外,还取决于其显微组织及内应力的分布。通过适当的热处理工艺,不仅可以改变不锈钢的组织形态、物理与力学性能,而且还会改善其内应力状态,更为重要地是增加或恢复其抗蚀性能。本文以航空用某牌号不锈钢为研究对象,针对其工程应用中存在的问题,通过正交试验、性能测试与金相组织分析,研究了该材料的锻后热处理过程,并采用变形~传热耦合有限元数值模拟软件,分析研究了该材料淬火过程中温度场与热应力场的分布与变化规律。取得以下成果和新见解:⒘艘恢只谑笛榻峁难芯坎牧隙秃笕却碜橹胄阅艿募扑隳P停帽湫我淮锐詈嫌邢拊J的D馊砑治鲅芯苛瞬煌淙唇橹识匝究材料淬冷过程温度场与热应力场的影响规律,获得了淬冷过程中温度场和残余西北工业大学工学硕士学位论文油、化工、动力机械及航空航天等行业中得到广泛的应用,尤其是那些受力不大,应力场的分布。数;
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第绪论不锈钢热处理特点引言塑等墙ú牧现瞥苫盗悴考某尚斡敫男苑椒ǎ遣牧嫌胫圃炝酱笮幸档慕命成倍、甚至十几倍地提高,实现“搞好热处理,零件一顶几”的目标,收到事机械工业的一项重要基础技术,它对于提高和控制材料的性能,充分发挥材料的不锈钢醋橹煞治0率咸宀恍飧帧⑻魈宀恍飧帧⒙硎咸宀恍飧趾统恋硬化型不锈钢四大类型。通过热处理可以改变不锈钢的物理和力学性能,改善它化学成分影响外,还取决于其显微组织和内应力的分布状态以及先前的生产制造过程。这些因素的影响可通过不同的热处理工艺予以改变。适当的热处理工艺可本文所研究的钢种类型为马氏体沉淀硬化型不锈钢。沉淀硬化型不锈钢是以高铬、高镍为主要合金元素的高合金钢,它们除含铬、镍外,还含有不同量的直接或间接导致沉淀相的、、等合金元素。它们一般是低碳或超低碳钢,经材料热加工ń鹗舨牧系闹臁⒍脱埂⒑附印⑷却砗透叻肿硬牧系淖叉和接口技术。其中,金属热处理是在固态下将金属或合金加热到一定的温度,保持一定的时间,然后用不同的冷却速度冷却下来,通过对加热温度、保温时间、冷却速度三个主要因素的有机配合,使其发生相的转变,形成各种各样的组织结构,从而获得所需要的使用性能的一种热加工工艺为保证机械产品的质量和使用寿命,通常重要的机械零件都要经过热处理蚋春先却,例如【浚仓圃煲抵杏サ牧慵=腥却恚车和拖拉机制造业中有~%的零件要进行热处理,工模具制造业中则%要进行热处理。而且,只要选材合适,热处理得当,就能使机械零件的使用寿半功倍的效果。因此,热处理是机械零件和工模具制造过程中的关键工序,也是性能潜力,节约材料,减少能耗并增加产品的可靠性,延长产品的使用寿命,提高生产单位经济效益等都具有十分重要的意义。因此,国际工业界公认:热处理技术的先进程度是保证机械制造技术先进与否和保证产品质量的最关键因素们的内应力状态。但更为重要的是增加或恢复其抗蚀性。不锈钢的抗蚀性,除受以改善和提高不锈钢的相关性能。适当热处理后,不仅具有良好的抗蚀性和高强度,同时还有较好的韧性。沉淀硬化型不锈钢由于合金含量高,在奥氏体化过程中除进行碳的均匀化外,还要进行合金元素的均匀化。特别是碳化物形成元素的加入降低碳在奥氏体西北工业大学工学硕士学位论文
数值模拟技术及其在热处理过程中的应用概况,的D饧际醯墓こ逃τ甚至错误的结果。另一种就是在广泛吸收现代数学、力学理论的基础上,借助于现代科学技术的产物一计算机来获得满足工程需要的数值模拟结果,数值模拟技西北工业大学工学硕士学位论文此外钢合金含量高也会导致其淬透性极高,相变反应进行缓慢。在高温奥氏残余奥氏体在较低温度鼗鹗辈蝗菀鬃1洌柙诠ぜ砂率咸逦露壤极细小并弥散分布的沉淀相作用。沉淀硬化型不锈钢由于碳含量低,在进行热处理加热过程中要注意防止表面渗碳,这就要求热处理前钢件表面必须进行清洗,不得沾有油污和其它含碳物质;许多工程分