20CrMnTi齿圈热处理工艺数值模拟开题报告

全文总字数：4538字

1. 研究目的与意义（文献综述）

对金属零件进行热处理可以显著改变材料的内部组织，进而提高材料的性能。采用传统的方法确定零件的热处理工艺需要进行大量的试验，这种方法费时费力，此外传统的热处理方法大多只能测量热处理结束后材料发生的各种相变及应力应变的情况，而热处理数值模拟技术可以减少人力、物力的投入，能够揭示零件内部温度场、组织场和应力场的瞬时信息^[1]。在正确预测钢热处理后的组织和性能，从而修正和优化热处理工艺；实现工艺过程的智能控制，使热处理技术由依赖于经验的传统技术提升为数字化的知识密集型智能技术，确保工艺重现性，达到精密生产、清洁生产且节能^[2]。

1.1国内外研究现状分析

自上世纪70年代以来，国外就已经开展热处理数值模拟的研究。1984年于瑞典召开的第一届金属材料热处理内应力计算会议极大地激发了研究者们对热处理数值模拟技术的兴趣，促进了热处理数值模拟技术的发展^[1]。日本的inoue等人对淬火和回火过程进行了持续、系统的物理模拟研究和数值模拟研究，他们开发出的热处理数值模拟软件“hearts”可对中小型零件的水淬、渗碳淬火、感应淬火进行数值模拟，并得到实际测试结果的验证^[3]。匈牙利的gergely^[4]、瑞典的sjstrm^[5]也对淬火过程硬化法则、产品尺寸、工艺条件的影响进行了数值分析。欧美等国都对热处理数值模拟软件的开发提高了重视，通过研究者们的努力又开发出sysweld、grantas、deform-ht、dante等泛用或专用软件，这些软件被广泛应用到渗碳、淬火等工艺中，取得了较好的效果^[6-7]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

（1）根据20crmnti材料热物性性能、临界转变点、cct曲线、相变理论等确定其热处理工艺规范；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容和研究任务，拟定技术路线，确定研究方案，完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 金妙,刘宁,刘爱军,李亨,李萌蘖.钢的热处理数值模拟技术的现状与发展[j].热处理,2019,34(01):23-28.

[2] 谢建华, 魏兴钊, 黄鹏. 数值模拟与热处理技术进步[j]. 热处理技术与装备, 2006, (5):9-14.

[3] 李辉平，贺连芳. 热处理工艺数值模拟技术[m].北京：化学工业出版社，2017.