20CrMnTi钢真空低压渗碳过程数值模拟

作     者：邓小虎 宋汶娟 凡园园 郭晶玉 王会珍 周乐育 徐跃明 巨东英 Deng Xiaohu;Song Wenjuan;Fan Yuanyuan;Guo Jingyu;Wang Huizhen;Zhou Leyu;Xu Yueming;Ju Dongying

作者机构：天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 宁波天安(集团)股份有限公司浙江宁波315700 中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083 日本埼玉工业大学深谷369-0293 

出 版 物：《金属热处理》 (Heat Treatment of Metals)

年 卷 期：2024年第49卷第8期

页      面：220-224页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFE0207000) 江苏省产学研合作项目(BY2022834) 

主　　题：真空低压渗碳 20CrMnTi钢 数值模拟 

摘      要：依据温度、扩散、相变与应力等多重因素相互作用的原理,利用有限元仿真技术,对20CrMnTi钢在真空低压环境下的渗碳过程进行了模拟与分析。模拟过程充分考虑真空低压渗碳过程强渗和扩散交替进行的边界条件特点,分别对强渗和强渗+扩散进行了模拟计算,得到了碳浓度、马氏体体积分数和硬度分布。结果表明,随着扩散时间的延长,试样表面碳浓度降低,渗碳层深度增大。真空低压渗碳后的碳浓度分布模拟结果与试验结果吻合程度较高,说明模拟准确度较高。模拟得到了强渗+扩散工艺下真空低压渗碳后渗层马氏体体积分数和硬度,二者的分布一致。对比强渗+扩散工艺下真空低压渗碳后试样硬度的模拟结果和试验结果,测量值略高于模拟值,这是因为模拟结果为较大区域的计算平均值。