毕业论文（设计）45钢热处理空冷过程分析

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1、毕业设计任务书1．设计的主要任务及目标建立有限元模型，模拟45钢热处理空冷过程温度场分布；通过实验研究，分析热处理前后45钢组织和力学性能的变化，为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。2．设计的基本要求和内容1）设计的基本要求：论文结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；论文格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。2）设计内容：模拟45钢热处理空冷过程中温度场随时间的变化关系；研究45钢热处理前后组织及力学性能的变化；与45钢水淬后的组织和力学性能进行比较，分析原因。3．主要参考文献1）ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用[J].冶金能

2、源，2004（05）2）钢件淬火过程温度场的数值模拟[J].热加工工艺技术与材料研究，2008（11）3）ANSYS10.0热分析教程与实例解析4）45钢零件淬火过程温度场分布的数值模拟[J].重庆大学学报，2003（03）5)材料科学基础（铁碳合金相图与热处理部分）4．进度安排设计各阶段名称起止日期1查阅文献，了解软件，完成开题报告2014.01.10至2014.03.102阅读文献，深入学习软件，确定实验方案2014.03.10至2014.03.313进行模拟计算和试验，准备中期检查2014.04.01至2014.04.204完成模拟计算和试验及结果分析2014.0

3、4.20至2014.05.155撰写毕业论文，准备答辩2014.05.15至2014.06.0545钢热处理空冷过程分析摘要：45钢是一种十分常见及用量非常高的金属材料，硬度较低，强度较高，塑性和韧性好，切削加工性能较好，综合机械性能比较好。通过适当的热处理以后可改变钢的内部组织结构，具有一定塑性、韧性和耐磨性。45钢常用来做用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。通过ANSYS有限元分析软件来模拟45钢热处理空冷过程中温度场随时间的变化关系，ANSYS结合了材料变温过程材料

4、热物性参数的变化，特别适合钢件正火过程温度场的准确计算。模拟得到试件温度随正火时间的分布关系图。对45钢圆柱试样、冲击试样、拉伸试样进行热处理完成金相组织观察、拉伸试验、硬度测试试验，记录数据并比较结果；比较45钢热处理前后组织及力学性能的变化和与45钢水淬后的组织和力学性能的比较，通过实验结果表明：正火由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中珠光体量相对比较多，而且片层较细密，细化了晶粒，使碳化物分布均匀化，所以组织和性能有所改善，同时消除了材料残余应力。对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光洁度。关键词：45钢，正火，ANSYS模拟，温度场45

5、steelheattreatmentprocessofaircoolinganalysisAbstract：45steelisaverycommonandveryhighamountofmetalmaterials,lowhardness,highstrength,goodductilityandtoughness,bettercuttingperformance,bettermechanicalproperties.Afteranappropriateheattreatmentbychangingtheinternalorganizationalstructureof

6、steel,hasacertainplasticity,toughnessandwearresistance.45fortheproductionofsteelcommonlyusedtobearagreaterloadquenchedsmallsectionofthelargepiecesofnormalizingandstresssmallerparts,aswellasthestrengthofthecorepartofthesurfacehardeninglessdemandingpartssuchascrankshafts,driveshafts,gears,

7、worm,keys,pins,etc.ByANSYSfiniteelementanalysissoftwaretosimulatetheprocessofair-cooledheattreatedsteel45withvariationoftemperaturefieldtime,ANSYScombinationofprocessvariabletemperaturechangematerialthermalparametersofmaterials,especiallyforsteelnormalizingprocesstoaccura