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强流脉冲电子束表面合金化热应力耦合场数值模拟
引用本文:陈元芳,许洪斌,胡建军,杨长辉,韩超. 强流脉冲电子束表面合金化热应力耦合场数值模拟[J]. 材料热处理学报, 2012, 33(Z2): 160-164
作者姓名:陈元芳  许洪斌  胡建军  杨长辉  韩超
作者单位:1. 重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044;重庆理工大学材料科学与工程学院,重庆400054;汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室,重庆400054
2. 汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室,重庆,400054
3. 重庆理工大学材料科学与工程学院,重庆400054;汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室,重庆400054
4. 重庆理工大学材料科学与工程学院,重庆,400054
基金项目:重庆市自然科学基金重点项目(2008BA3014);重庆市科委攻关项目(2009AA3012-2)
摘    要:根据强流脉冲电子束表面合金化的特点,建立了相应的数学物理模型,以3Cr2W8V模具材料为基体,以Al为合金化元素,对电子束照射材料表面所产的热应力进行了数值模拟,并将数值模拟分析结果与实验结果进行了对比分析,结果表明:有限元模拟显示3Cr2W8V电子束合金化Al样品(Al层厚度t=2 μm)冷却后的表层4μm范围内的点残余拉应力达到材料的屈服极限750 MPa,理论上材料将发生屈服.通过金相观察,样品表面有大量熔坑形貌,但并未出现明显裂纹,说明3Cr2W8V样品表面屈服形式主要为熔坑.另外,3Cr2W8V材料表层10 μm范围内主要受残余拉应力,残余拉应力大小约为650 ~ 750 MPa.随着深度的增加,残余拉应力值急剧减小,并在距离表层20μm处受最大残余压应力,最大残余压应力值约为120 MPa,并随着深度的继续增加,残余压应力值缓慢减小.

关 键 词:强流脉冲电子束  表面合金化  数值模拟  热应力

Thermal-stress simulation of high-current pulsed electron beam surface alloying process of 3Cr2W8V steel
CHEN Yuan-fang,XU Hong-bin,HU Jian-jun,YANG Chang-hui,HAN Chao. Thermal-stress simulation of high-current pulsed electron beam surface alloying process of 3Cr2W8V steel[J]. Transactions of Materials and Heat Treatment, 2012, 33(Z2): 160-164
Authors:CHEN Yuan-fang  XU Hong-bin  HU Jian-jun  YANG Chang-hui  HAN Chao
Affiliation:1.School of Materials Science and Engineering,Chongqing University,Chongqing 400044,China;2.School of Materials Science and Engineering,Chongqing University of Technology,Chongqing 400054,China;3.Key Laboratory of Manufacture and Test Techniques for Automobile Parts,Ministry of Education,Chongqing 400054,China)
Abstract:
Keywords:
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