齿轮钢淬火过程多场耦合分析

特殊钢 ›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (1): 7-9.

齿轮钢淬火过程多场耦合分析

宋广胜^1,2, 刘相华¹, 王国栋¹, 隋凤利³

1东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，沈阳110004;
2沈阳航空工业学院，沈阳110034;
3东特集团抚顺特钢，抚顺113001

收稿日期:2006-06-10 出版日期:2007-01-01 发布日期:2023-01-12
作者简介:宋广胜(1971-)男，讲师，博士研究生，从事热处理过程的数值模拟研究。

Multi-Field Coupled Analysis on Quenching Process of Gear Steel

Song Guangsheng^1,2, Liu Xianghua¹, Wang Guodong¹, Sui Fengli³

1 State Key Laboratory of Rolling and Automation, Northeastem University,Shenyang 110004;
2 Shenyang Institute of Aeronautical Engineering, Shenyang 110034;
3 Fushun Special Steel Co Ltd, Northeastem Steel Group, Fusbun 113001

Received:2006-06-10 Published:2007-01-01 Online:2023-01-12
Supported by:
国家自然科学基金重点资助项目(编号：50534020)

摘要/Abstract

摘要： 利用有限元分析软件MSC.Marc,结合热弹塑性模型和编写的用户子程序，对(%)0.21C-1.03Cr- 0.20Mo0.03Nb齿轮钢圆柱体淬火过程的温度、组织和应力场进行了多场耦合分析。结果表明，淬火过程产生的内应力促进马氏体相变，在马氏体相变的情况下，组织应力强于热应力，使淬火后工件的残余应力呈组织应力分布。测量值和计算值对比表明，淬火过程应力场数值模拟中，考虑应力与相变的相互作用，使计算结果更为精确。

关键词: 齿轮钢, 马氏体转变,残余应力, 多场耦合分析

Abstract: A multi-field coupled analysis on temperature, structure and stress field of 0.21C- 1.03Cr-0.20Mo-0.03Nb gear steel cylinder in quenching process has been carried out by using FEM software MSC. Marc, combined with thermal elastic and plastic models and compiled sub programme. The results showed that the internal stress produced in quenching process promoted martensite transformation, in martensite phase transformation conditions the structure stress surpassed thermal stress led to residual stress in quenched piece presented structure stress distribution. Comparison between calculated value and measured value indicated that the calculated results of quenching stress simulation will be more precise with considering interactions between transformation and stress.

宋广胜, 刘相华, 王国栋, 隋凤利. 齿轮钢淬火过程多场耦合分析[J]. 特殊钢, 2007, 28(1): 7-9.

Song Guangsheng, Liu Xianghua, Wang Guodong, Sui Fengli. Multi-Field Coupled Analysis on Quenching Process of Gear Steel[J]. Special Steel, 2007, 28(1): 7-9.

[1]	王利, 刘成宝, 李浩秋, 王毅, 孙宗辉, 刘春伟, 杨超云, 付志豪. 稀土对20CrMnTi齿轮钢夹杂物和疲劳性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(6): 117-124.
[2]	尉文超, 谢地荣, 时捷, 王毛球. S含量对18CrNiMo7-6齿轮钢中夹杂物和疲劳性能的影响[J]. 特殊钢, 2024, 45(1): 111-116.
[3]	杨飞飞, 徐海卫, 耿豪, 季晨曦, 狄国标. AlN和Zr微合金化对齿轮钢热塑性及渗碳处理晶粒度的影响[J]. 特殊钢, 2023, 44(4): 94-101.
[4]	王之香, 南海, 张锦文. 高铁齿轮用钢18CrNiMo7-6电渣生产工艺实践[J]. 特殊钢, 2023, 44(3): 29-33.
[5]	葛洪硕, 任一峰, 张广军. 8620系齿轮钢300 mm × 340 mm铸坯宏观偏析改善[J]. 特殊钢, 2023, 44(3): 69-73.
[6]	苏梁, 弓硕, 王福明. 预热处理工艺对SCr420H齿轮钢高温渗碳奥氏体晶粒长大行为的影响[J]. 特殊钢, 2023, 44(3): 74-83.
[7]	曹红福, 王毛球, 孙鸿平, 何肖飞, 吴韶光. 20MnCr5 齿轮钢氧含量控制及其对钢的疲劳性能影响[J]. 特殊钢, 2023, 44(1): 1-4.
[8]	胡梦頔. 70 t EAF-LF-RH冶炼18CrNiMo7-6齿轮钢过程的夹杂物变化[J]. 特殊钢, 2022, 43(4): 21-23.
[9]	史建凯, 岳峰, 田儒良, 郑力宁, 翟万里, 林鹏. 连铸工艺参数对20CrMnTi齿轮钢150 mm x 150 mm铸坯凝固组织影响数值模拟和生产应用[J]. 特殊钢, 2022, 43(2): 16-20.
[10]	方宇荣, 陈正权. 120 t BOF-LF-VD-CC流程冶炼的20CrMnTi齿轮钢氧含量和夹杂物特性[J]. 特殊钢, 2020, 41(6): 64-67.
[11]	乔晓阳, 裴小芳, 崔冕, 周志伟. 易切削齿轮钢22CrMoHS的开发[J]. 特殊钢, 2020, 41(3): 32-34.
[12]	王敏, 郭志强. 控制20CrMnTiH齿轮钢氧含量和夹杂物的生产试验[J]. 特殊钢, 2020, 41(2): 18-20.
[13]	刘兵. 40%铁水-50 t EAF-LF-VD-CC流程16MnCr5齿轮钢的开发[J]. 特殊钢, 2019, 40(2): 42-45.
[14]	安杰, 李涛, 李刚, 冯桂萍, 张妍. 改善60 t EAF-LF-VD-CC流程冶炼齿轮钢FAS3420H洁净度的研究[J]. 特殊钢, 2019, 40(2): 49-52.
[15]	刘勇, 高鹏. 8620系齿轮钢300 mm x360 mm连铸坯宏观偏析改善的工艺实践[J]. 特殊钢, 2018, 39(6): 43-46.