一种台阶轴感应淬火马氏体分布的预测方法

摘要

本发明公开了一种基于ANSYS有限元平台的台阶轴感应淬火马氏体分布的预测方法，该方法为：（a）确定感应淬火时的实际工作环境；（b）构建实际感应淬火环境的有限元实体模型；（c）定义二维耦合场实体单元PLANE13属性以及材料属性，划分有限元网格；（d）施加热源载荷和热对流约束以及边界条件至二维耦合场实体单元PLANE13的各节点上，并采用直接法对工件进行电磁热耦合分析，得到电磁热耦合计算结果；（e）沿工件轴向取不同高度的径向温度分布，得到工件轴向马氏体分布的曲线图。本发明可根据实际工件形状、尺寸和设备参数改变来修改模型、载荷及约束条件，极大地减少了工件的感应淬火试验工作量，对得到满足工艺需求的马氏体分布带来便利。

主权项

一种台阶轴感应淬火马氏体分布的预测方法，其特征在于，该方法是基于ANSYS有限元分析软件平台，其步骤包括如下：（a）根据工件的技术要求，确定感应加热时的实际工作环境；（b）根据实际工作环境在ANSYS有限元分析软件平台上构建实际感应加热环境的有限元实体模型；（c）首先定义二维耦合场实体单元PLANE13属性，再定义材料属性，然后根据集肤深度的大小来划分有限元网格；（d）施加热源载荷和热对流约束以及边界条件至二维耦合场实体单元PLANE13的各节点上，并采用直接法对工件进行电磁热耦合分析，得到电磁热耦合计算结果；（e）定义二维4节点热实体单元PLANE55属性，将经过（d）得到的电磁热耦合计算结果施加到二维4节点热实体单元PLANE55的各节点上，对工件进行温度场分析，得到温度场求解结果；（f）根据得到的温度场求解结果，取不同高度下工件内部至表面的温度分布路径，测出每条路径上工件完全马氏体、半马氏体和无马氏体层的深度，从而得到台阶轴轴向马氏体深度和宽度的分布。