AA6061铝合金等温时效析出动力学及析出强化模拟计算

应用Kampmann-Wagner Numerical（KWN）模型模拟计算AA6061铝合金在190℃、210℃和225℃等温时效过程中沉淀相的析出动力学行为,得到沉淀相尺寸分布、数量密度和体积分数的演变规律,准确预测到时效进入粗化阶段时沉淀相粒子尺寸和体积分数变化曲线的拐点。利用不同升温速率下差示扫描量热试验的实测数据并结合等转变量分析方法,获得了沉淀相相对转变量曲线,其与模型计算结果吻合较好。应用析出强化模型,计算等温时效过程中AA6061铝合金屈服强度的变化,并通过与实测的由硬度转换的屈服强度进行比较,验证了计算方法的有效性。     

热处理专用有限元求解器的开发

热处理专用有限元求解器是实现热处理工艺模拟计算的核心技术,国外商业软件公司长期占据领先地位。介绍了自主开发热处理专用有限元求解器MetalX的基本物理场数学模型、功能特点及其算法流程。应用该求解器进行了18CrNiMo7-6钢试样的渗碳过程模拟计算,并与主流商业有限元软件MSC.Marc的模拟结果进行了对比分析。结果表明:该求解器能够实现热-相变-扩散-结构四场耦合非线性分析,并能实现加热、渗碳、淬火全过程中零件温度、组织、碳浓度分布、变形与残余应力的预测,具有与主流商业有限元软件相近的计算精度。