合金钢热处理加热过程对组织和性能的影响

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1、诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名：年月日毕业设计任务书设计题目：合金钢热处理加热过程对组织和性能的影响系部：机械工程系专业：材料成型与控制工程学号：102018132学生：王晶缘指导教师（含职称）：娄菊红（副教授）专业负责人：赵跃文1．设计的主要任务及目标建立有限元模型，模拟合金钢热处理加热过程温度场分布；通过实验研究，分析加热温度和保温时间对合金钢组织和力学性能的影响，为优化热处理工艺提高零件质量提

2、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：模拟合金钢热处理加热过程温度场与时间的变化关系；研究三种加热温度下水淬后合金钢组织及力学性能的变化；研究三种保温时间下水淬后合金钢组织和力学性能的变化。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（

3、11）3）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）4)材料科学基础（铁碳合金相图与热处理部分）5）淬火过程数值模拟研究进展[J].兵器材料科学与工程，1999（03）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

4、.04.20至2014.05.155撰写毕业论文，准备答辩2014.05.15至2014.06.05合金钢热处理加热过程对组织和性能的影响摘要：利用有限元分析软件ANSYS模拟40Cr钢热处理过程温度场与时间的变化关系。根据温度场的分布，合理的选择不同的加热温度和保温时间做热处理水淬实验，并打磨式样，通过金相组织观察比较不同热处理工艺对40Cr钢内部组织结构的影响。并结合冲击韧性试验、硬度试验及拉伸试验来获取40Cr钢的机械性能、物理性能、工艺性能等，从而通过热处理工艺改变金属表面或内部组织结构，达到

5、优化金属性能的目的。通过实验表明，40Cr在850℃保温时间20min热处理所到的钢的性能最佳，其组织为回火索氏体，其强度、硬度及韧性等综合性能都处于较好的状态。过低的温度会导致淬火不均匀，有铁素体存在也会使硬度降低；温度过高又会使回火索氏体粗大，造成钢的综合性能降低。保温时间对组织性能也有影响，保温时间太短，回火索氏体的晶粒小，组织不均匀；保温时间太长，晶粒粗大，影响组织性能。关键词：ANSYS软件，合金钢，温度场模拟，加热过程IAlloysteelheatingprocessoftheheattr

6、eatmentinfluenceonorganizationandperformanceAbstract:ThroughthefiniteelementanalysissoftwareANSYSsimulationof40Crsteelheattreatmentprocessthechangesoftemperatureandtime.Accordingtothedistributionoftemperaturefield,thereasonablechoiceofdifferentheatingte

7、mperatureandholdingtimeforwaterquenchingtest,heattreatmentandgrindingstyle,byobservationofmicrostructureof40Crsteelofdifferentheattreatmentprocessaretheinfluenceoftheinternalorganizationstructure.Combiningwiththeexperimentsofimpacttoughness,hardnesstest

8、andtensiletestfor40Crsteelmechanicalproperties,physicalproperties,processperformance,etc.,thuschangingthemetalsurfacebyheattreatmentprocessorinternalorganizationalstructure,tooptimizetheperformanceofmetal.Experimentsshowthat40Cr2