基于deform的数值模拟热处理工程

1、热处理仪器实验室问题摘要热处理向导是设置复杂多操作的便利工具热处理问题。本实验将演示如何使用此向导来准备钢部分渗碳淬火回火模拟。本实验室还可以帮助用户了解DEFORM-HT变计算方案的能力。1 .开始一个新的问题开始一个新的热处理向导问题与问题ID “GearHT。你可以做所以点击“新问 题”按钮，选择“热处理”。 或者，您可以右键单击目录树以创建一个空目录， 然后单击“加热”治疗“在主窗口的右侧.'A * 口/DEFORM G加窗口2 .初始化在“初始化”对话框中，将“单位制”设置为SL打开“变形”，“扩散”和 “相变”。点击下一步热处理向导设置页3 .导入几何在“几何”页面中，选择

2、“从几何，KEYmE DB文件导入”，然后单击 “下一个”。 转至U目录Labs / ,并加载几何文件“ GearTooth.STL”。4 .生成网格在“网格生成”页面中，对非结构化网格使用 8000。使用1层结构化表面层, 将“厚度模式”设置为“与整体对比”尺寸“， 层厚度为0.005 （结构化表面网 格有帮助提供更好的热和扩散解决方案精度，计算时间更少）点击下一步”网格生成窗口5 .材质定义在“材质”页面中，选择“从.DB和.KEY导入”，然后单击“下一步”。进口材料" Demo_Temper_Steel.KEY来自目录实验室/。您可以点击“Advance”按 钮查看和编辑%料和

3、转区数据。请注意，这是一种具有七个成分（相）的复杂 混合物，包括奥氏体（A）,白铁矿（PB）,马氏体（MD ,铁素体（F）,低碳 马氏体（LM ,回火（TB）,回火铁素体+水泥泥（TF。转型两相之间的动 力学包括 A-> F, A-> PB, A-> TB, A-> M, PB-> A, M-> LM, M-> A, LM-> TFG TB-> A 和 TFC-> Ao 在这些动力学中，A-> F, A-> PB, A-> TB, M-LM和 LM-> TFC是由TTT曲线定义的扩散控制。A-> M使用马

4、氏体转变模型，PB-> A, M-> A, TB-> A和TFC-> A用途简化扩散模型。止匕外，A-> F具有平衡体积分数取决于碳含量.1材料定义窗口6.工件初始化在“工件初始化”页面中，对于“温度”，选择“均匀”并设置 20C.对于 “Atom'，选择" Uniform "，输入0.2。对于“相体积分数”，选择“统一并将“珍珠岩十班珠”设为1.0 ,其余为零。工件初始化窗口7 .中等定义在“中等细节”页面中，您将定义各种介质和传热区域与他们相关联* 将第一种介质重新命名为“加热炉”，并设定“默认”热量传递系数（ HTC为常数0.15

5、 I leal fFMtimnl Vizir El*B 升 | get* 添加媒体" Carbo炉“（Carb。用于渗碳）。 设置“默认”传热系数（HTC 为常数0.05 。对于“Carb”炉“，输入0.0001表示"扩散面反应率* 添加媒体“油”。停用“辐射”输入5.5为“默认” HTC在介质“油”中添加传热区域（区域#1）。点击工件边界指定该区域到工件的底部，如图所示下图。 请注意，您可能需要更改拣选模式选择窗口，以便正 确指定区域。显示区域分配的中等细节窗口 将HTC®义为温度的函数如下TemperatureHTC202.12502.85006.87504.

6、0(XH)25*再添加一个媒体“空气”。为默认HTC俞入0.028 .计划定义在“计划”页面中，输入五阶段时间表，如下所述热处理计划窗口1）半小时（1800秒）在550c预热。2）在850c下渗碳两小时（7200s）。 指定“AtoM'内容为0.8。3）20分钟（1200秒）油淬火油温100C。4）在280c回火30分钟（ 1800秒）。5）一小时（ 3600秒）在空气中冷却。9 .模拟控制在“步骤定义”中，将“每步骤临时更改”更改为2.接受其他默认值设置。接下来，需要指定两个对称平面，如图 9所示几何表示齿轮的一半齿。）用户 应添加“对称”飞机“，然后选择物体上的相应表面.fljmf

7、lffffcTTCBjT 乩E炉1InEdipiR-! finruU E口UDNM g- R1VMnm模拟控制窗口显示对称平面为此,另外，由于弹塑性变形将被建模，一些固定节点边界这里需要指定条件。请选择边界条件项，然后将其分配给适当的边界节点。对于这个模型，如对称平面提供的在垂直于自己飞机的方向上的约束，我们只需要Z方向的约束。 在这里，我们修复了底部的一个节点，如图所示下图3 9.1£nh模拟控制窗口显示Z方向上的固定节点接下来，点击“完成”按钮生成关键字文件（.KEY）,数据库文件（.DB）和多 操作控制文件（.MST）。数据库生成消息窗口10 .提交模拟退出热处理向导，然后在主窗口中单击“运行”，就像提交定期模拟。DEFORM模拟引擎将检测到多个操作控制文件并相应地执行。11 .后期处理模拟完成后，使用Post Processor查看模拟结果。温度最小-最大历史应如下图所示状态变量显示温度最小-最大历史在后期处理中，我们建议执行以下任务：1）油淬后检查工件的状态。 状态变量兴趣可能包括碳含量，马氏体（M ,铁 素体的体积分数（F）和珍珠岩+ Banite （PB）,以及残余应力。 请注意，在 这一点上，M是齿顶附近高达0.77,最大有效应力为？ 470 KSI。（这种高应力 在现实生活中可能