毕业论文--20CrMnTi钢渗碳工艺过程数值模拟

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1、毕业论文学生姓名：吕游学号学院：材料科学与工程学院专业：金属材料工程题目：20CrMnTi钢渗碳工艺过程数值模拟指导教师：评阅教师：2015年6月河北科技大学毕业论文成绩评定表姓名学号110601116成绩专业金属材料工程题目指导教师评语及成绩指导教师：年月日评阅教师评语及成绩评阅教师：年月日答辩小组评语及成绩答辩小组组长：年月日答辩委员会意见学院答辩委员会主任：年月日注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明书（论文）中。毕业论文中文摘要应用热处理专业模拟软件COSMAP进行了20CrMnTi钢瓦楞辊的渗碳淬火模拟，

2、对一些模拟参数综合考虑了温度、碳含量及相变的影响，并考虑了相变潜热和相变塑性变形的影响因素。分析了渗碳时渗层中碳的分布规律，模拟了组织场与硬度场。结果表明模拟实验中，碳含量最高部位为试样表面，与实际生产中略有不同；瓦楞辊表面马氏体含量高达90%，轮齿内部马氏体最低含量为20%；齿轮表面硬度值为696HV，且分布均匀，心部硬度最低为524HV。关键词瓦楞辊渗碳淬火马氏体分布数值模拟COSMAP毕业论文外文摘要TitleCarburizedprocessnumericalsimulationof20CrMnTisteelAbstra

3、ctIntheexperiment,wemakecarburizing-quenchingsimulationofcorrugatedrollbytheheattreatmentprofessionalsimulationsoftwareCOSMAP .Forsomesimulationparameters,theinfluenceoftemperatureandcarboncontentandphasetransformationwasconsidered.Besidestheinfluencefactorsofthephas

4、echangelatentheatandphasetransformationplt0asticitydeformationwasalsoconsidered.Weanalyzedthedistributionofcarboninthecarbonitridinglayer,simulatedthestructureandhardness.Inthesimulatedexperiment,resultsshowthatthepositionwherecarboncontenthighestisthesurfaceofthesam

5、plewhichisalittledifferentfromtheprocessofproduction.TheresultsalsoshowthattheMartensitecontentisupto90%onthecorrugatedrollsurfaceandtheminimumis20%ontheinternaloftheroll.Microhardnessdistributionishomogeneousandthemicrohardnessis696HVonthesurface.Themicrohardnessisl

6、owestinthecoreandthevalueis524HV.KeyWordsCorrugatedrollerCarburizingandquenching DistributionofmartensitenumericalsimulationCOSMAP第I页共I页本科生毕业论文目录1前言11.1热处理工艺数值模拟的背景11.2热处理工艺数值模拟的发展现状11.3热处理工艺数值模拟的研究的意义32实验材料和研究方法42.1实验材料42.2实验思路和方法42.3渗碳淬火中的温度场的模拟52.4渗碳淬火工艺的变形计算72.5淬

7、火过程的动力学92.6渗碳淬火时硬度的变化93瓦楞辊渗碳淬火有限元模型103.1瓦楞辊试样模型103.2材料主要物性参数的设置113.3渗碳淬火时工艺参数的制定133.4边界条件的设定153.5网格的划分163.6热处理过程中约束条件的设定173.7NAS文件的导出184瓦楞辊渗碳淬火过程的模拟结果194.1温度场的模拟结果194.2马氏体的分布204.3硬度的分布214.4应力的模拟结果224.4变形情况的分析23结论24致谢25参考文献26第24页共26页本科生毕业论文1前言1.1热处理工艺数值模拟的背景改革开放以来我国装备

8、制造业以平均每年17%的速率快速增长，目前我国装备制造业的增加值仅次于美、日、德，已成为制造业大国，但是我国还不是制造业强国[1]。在制造加工业中，热处理技术一直具有相当重要的地位。特别是汽车，加工机床和船舶等领域使用的零部件大多都需要通过热处理技术来提高零部件