基于数值模拟的20MnMoNb大厚锻件性能热处理工艺优化

建立了20MnMoNb大厚锻件的性能热处理温度场仿真模型,通过热电偶实测工件热处理过程中不同区域的升温曲线,对模型进行了验证,证实模型可靠。采用该模型,基于经验的热处理曲线(淬火+回火),对550mm×550mm×650mm大厚锻件热处理过程中的温度分布进行了模拟,对影响心壁温差的因素进行了分析。热处理过程中,低温阶段的保温平台,延长保温时间,对升温曲线及心壁温差的影响不如高温阶段明显。当炉膛峰值温度提升至910℃,并延长保温时间至18h时为可接受的淬火工艺。工件的最高温度为897.7℃,最低温度为895.3℃,能够满足20MnMoNb的淬火温度要求。将炉膛峰值温度提升至680℃,并延长保温时间至14h为可接受的回火工艺。工件的最高温度为663.1℃,最低温度为656.5℃,能够满足20MnMoNb的淬火温度要求。