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相变模拟

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相变模拟

QForm相变是模拟不同热处理过程的专用模块。

该模块设计用于模拟合金在固态的热处理过程,有或没有多态转变(包括钢,铝,镍和钛合金)。

可以预测热处理后工件的相组成和操作性能(硬度、抗拉强度),以及热处理期间和热处理后的残余应力和应变。


该模块对热处理过程的每个步骤的温度变化的性质或这些步骤的顺序和持续时间没有限制。可以模拟以下过程:固溶热处理、淬火(包括间歇淬火、阶梯淬火、喷枪淬火、等温淬火、过冷淬火、自回火)、回火时效(包括多级工艺)。


喷雾淬火模拟的一种特殊边界条件。温度分布如图所示


垂直位移的分布反映了淬火后钢板的变形

QForm热处理可以模拟变形过程中的相变和模具在压力下的冷却,也可以用于加热、变形和进一步热处理等工艺链中的附加操作。

使用常见的相变动力学模型:johnson - mel - avrami - kolmogorov (JMAK), Koistinen-Marburger, Lee-Van Tyne, Leblonde-Devaux,可以模拟任意数量的相(包括次级亚稳相和稳定相)之间的正相变和反相变。

计算了相变时的放热和体积变化。



材料数据库。相变属性和相变动力学可以由用户灵活指定或从任何来源导入。

用户可以指定初始计算数据(相的性质、相变动力学、潜热、相变时的体积变化系数、相的平衡体积分数),并将其保存到QForm的材料数据库中。

通过使用QForm中嵌入的热处理系数计算器,可以根据不同科学著作中发表的经验依赖关系,计算出低碳钢相变动力学的初始数据和用于初步模拟的相性能。

低合金钢和碳素钢热处理模拟的所有必要的初始数据都可以从JMatPro软件中导入。


连杆的极限强度(MPa)分布

淬火后的硬度(HV)分布。贝氏体和马氏体相

热处理模块允许用户分析热处理工艺流程优化的可能性,包括:

•优化工件加热方案,减少持续时间、热应力和温度分布不均匀;

•选择最佳的淬火剂,以获得必要的操作性能,以及最小化残余应力和热处理工件翘曲;

•评估使用节约资源的各种工艺过程的可能性(例如,引入自回火淬火而不是单独的淬火和回火操作);

•温度选择


淬火时的温度(左,ºC)和马氏体含量(右,%)

在喷雾装置中对转子进行淬火

此外,由GMS mbH开发的MatILDa的实现,用于预测20组钢的相变也包括在QForm热处理中。

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