在三种渗碳钢中传热和残余应力之间的关系

Relationship Between Heat Transfer and Residual Stresses In Three Carburizing Steels

热处理模拟因为能有助于开发工艺，减少反复的试验变得越来越重要。模拟也能提供观察到热处理过程中的冶金现象，用标准的普能检测方法是难以观察到的。在最近研究中用和ABAQUS⑩程序协同的DANTE⑩子程序模拟三种渗碳钢4120，4320和8620的热处理，材料是长254mm的各种直径的棒材。这些模拟的结果提供了淬火方法、显微组织的变化和残余环形应力之间的关系。在非渗碳条件下，经低传热速率油淬，在棒的表面和近表面预示拉伸环形分应力。以高传热速率高强度淬火后，在表面预示压缩环形分应力。Biot数通常用来表征一个有一定体积和表面积的工件，在加热或冷却过程中，相对于热流以热传导通过固体工件时在表面的主要热流。本文中在表面上从拉应力转变为压应力时残余环形分应力的Biot数定义为“临界”Biot数。Biot数大于2．5左右时在零件表面的环形分应力是压缩的。临界Biot数在检测范围内和合金的成分无关。