相变硬化激光热处理的数值解及组织性能的预测

应用有限差分方法研制了相变硬化激光热处理非稳定温度场软件，揭示的激光处理全过程符合实际处理情况。应用热像仪测定了钢激光处理中表面温度场分布，应用热力学计算，确定了激光加热相变点ＡＣＩ和ＡＣ３。     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论,热弹塑性理论为基础,根据激光热处理加热,冷却速度快的特点,建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时,计算了马氏体量的分布,地而确定激光硬化区的表貌。计算结果与实验结果对比表明,此项理论研究有一定实用价值。     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论、热弹塑性理论为基础 ,根据激光热处理加热、冷却速度快的特点 ,建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时 ,计算了马氏体量的分布 ,进而确定激光硬化区的形貌。计算结果与实验结果对比表明 ,此项理论研究有一定实用价值     

30CrMnSi轴表面激光相变硬化温度场数值模拟研究

根据激光相变硬化的特点,建立了轴类零件移动激光热源作用下三维激光相变硬化温度场计算模型,利用有限元软件ANSYS对30CrMnSi钢轴件温度场进行了数值模拟.得到轴件激光相变硬化的温度场和距轴表面不同深度的热循环,并根据模拟结果预测了轴件相变硬化层的深度和宽度.     

零件厚度对激光相变硬化温度场的影响

以GCr15钢为例,采用有限单元法对激光相变硬化过程进行了数值模拟研究,建立激光相变硬化过程温度场的数学模型,分析了工件厚度及其下表面在自然散热和辅助水冷条件下对激光相变硬化温度场的影响.     

钢激光热处理的数值模拟和表面温度场测定

从激光与涂层和金属材料的交互作用出发，应用有限差分法模拟计算钢应用激光以连续扫描加热方式进行热处理的非稳定温度场，采用ＡＧＡ－７８２热像仪实际测定钢激光热处理表面温度场，实测和模拟计算结果有一定吻合。     

热处理过程数值模拟综述

总结了热处理过程数值模拟的研究方法和成果，对模拟基本原理进行了扼要介绍，涉及温度场、组织场、应力场的计算。介绍了国内外发展概况和应用情况，并指出难点问题和发展方向。     

零件厚度对激光相变硬化温度场的影响

以GCr15钢为例,采用有限单元法对激光相变硬化过程进行了数值模拟研究,建立激光相变硬化过程温度场的数学模型,分析了工件厚度及其下表面在自然散热和辅助水冷条件下对激光相变硬化温度场的影响。     

马氏体回火过程中组织转变量预测的实验研究

利用45号碳素钢，实验研究了不同加热速度及保温温度和保温时间条件下马氏体回火过程的组织变化，结果发现，即使在高速加热过程中，马氏体也能发生回火组织转变．通过数据处理，利用回火参数λ建立了能比较准确、方便地预测回火组织转变量的动力学方程，数值模拟计算结果表明，马氏体回火组织转变量计算结果与实验结果吻合。     

CALCULATION OF 3-D TRANSIENT TEMPERATURE FIELD DURING LASER TRANSFORMATION HARDENING PROCESS

1.IntroductionLasertransformationhardeningprocessisathreedimensiontransientheattransferproblemwhichinvolvesinphajsetransformation,heatconduction,heatconvectionandheatradiation.Thecalculationoftemperaturefieldoflasertransformationhardeningprocessisaprerequisitetotheoptimizationofparametersoflasertransformationhardening.Thisworkstartedintheearlyof1970',uptonow,alotofmodelsandcalculationmethodswereproposedtocalculatethetemperaturefieldoflasertransformationhardeningprocessll--gi.Allthesemodelsareb…     

激光相变强化非稳态温度场的研究

采用有限差分方法计算激光相变强化三维非稳态温度场。用间歇跳跃式移动光源来模拟激光的连续扫描，考虑了涂层在热传递过程中的“媒介”作用以及相变潜热、材料热物性参数随温度改变等因素的影响。对计算结果进行分析，并与实验数据和其它模型相比较。     

溅射NiCrAlY涂层氧化过程Al2O3膜结构与形貌的转变

对溅射NiCrAlY涂层进行了900℃，1000℃，1100℃空 气中高温氧化。实验表明，氧化初期生成快速长大的亚稳态θ-Al2O3相，随着氧化时间 延长，θ-Al2O3逐渐转变成α-Al2O3，氧化动力学抛物线常数kp也随之下降 。θ→α-Al2O3相变速度与温度有关，温度越高，相变越快。对涂层进行真空热处理可 促进θ→α-Al2O3转变，使涂层表面快速形成保护性能优异的α-Al2O3。     

INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON MICROSTRUCTURES AND PROPERTIES OF WELDED JOINTS FOR Al-Mg-Sc ALLOY SHEETS

采用Al-Mg-Sc-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊), 并对焊接接头进行350 ℃下保温1 h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al--Mg--Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为 332 MPa; 经350 ℃/1 h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa, 焊接接头强度系数达到0.98, 焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%, 并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高, 拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区. 焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc, Zr)粒子, 这些粒子与基体共格, 使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强 度大幅度提高.     

W18Cr4V高速钢激光相变强化的组织及性能

利用Ｘ射线、电镜、能谱和电子探针等对Ｗ１８ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化的机理、组织、相组成及性能进行了研究，分析了碳化物在相变过程中的溶解机制和碳的扩散。激光相变强化后晶粒度由原来的８级提高到１２级；残余奥氏体（Ａ＿Ｒ）较常规淬火有明显减少，约１０～１５％；马氏体为针状和板条状混合组织。激光相变强化性能较常规热处理有很大提高：硬度达１０００ＨＶ０．１以上、红硬性提高８０℃，达６４０℃、耐磨性提高约５倍、韧性亦有显著改善。高速钢刀具经激光强化后寿命提高２～４倍。     

45钢激光相变硬化组织及性能研究

    利用轴流CO₂激光加工机对45钢在轴流基模条件下进行激光相变硬化处理,并研究了其激光相变硬化组织及性能.结果表明,改性层微观组织由表层至基体依次为：表面熔凝区为片状马氏体,均匀相变硬化区为隐晶马氏体,过渡区为混合马氏体、屈氏体和部分未熔的铁素体;激光相变硬化改性层的硬度与基体相比有大幅度提高;最高硬度（约为基体的3倍）出现在次表层;激光相变硬化处理后耐蚀性有所提高,随扫描速度增加,耐蚀性增强.     

反向凝固条件下二元合金一维相变传热的研究

建立了描述实验条件下反向凝固器中的相变传热过程的一维数学模型，计算结果与实验数据基本吻合，分析了反向凝固器内热特点，并讨论了母带厚度、钢液过渡度等操作参数和凝因率模型，热物性参数等模型参数对新生相生长的影响，认为凝固器内的停留时间是影响新生相生长的关键因素，为了防止母带熔断，停留时间不能超过一极限值，同时凝固率模型和热物性参数对新生相生长的影响不可忽略。     

相变内耗与伪滞弹性

Fe-Ni-C在扩散型(珠光体)相变时呈现较高的内耗峰，说明相界面(尤其是高能相界面)的运动对相变内耗起到重要作用，建议建立一个内耗峰值与相界面能量之间的关系式，Fe-Ni-C中贝氏体相变的内耗特征与珠光体的相似，贝氏体相变孕育期内已发现相变内耗峰．结合溶质区的实验结果，证明贝氏体相变系扩散形核马氏体相变中相界面能量较低，导致其内耗峰值低于扩散型相变的峰值．马氏体相变的软模现象为相变形核机制提供启迪．fcc→hcp反铁磁相变抑制了马氏体相变动力学，但促发了fcc→fct相变，在ZrO2-CeO2一Y2O3陶瓷中，因m→t逆相变而引起的滞弹性可称其为伪滞弹性，其弛豫时间长达数日之久。     

NUMERICAL SIMULATION OF FORGING AND SUBSEQUENT HEAT TREATMENT OF A ROD BY A FINITE VOLUME METHOD

1.air-nonAtypicalindustrialmetalcoml,onentwouldoftenbemadeviatheforgingandheattreatm',ntoperationsintilenlarlufacturingstage.IntiledesignOfforgingprocesses,informationisllecesstllysuchasmaterialflowinthedies,levelofdiefill,del'ects,strain,stress,temperaturedistributioninthebarkpiecesaxltlthedies,andforgingforce.InthesubseqUentheattreatmentoperations,illf(,mlationoncolllbinationOfrnicrostructure,residualstressesanddiTocnsionalaccuracyintilel'illalproductalealsoveryimportant.Suchinformationmay…