Mithilfe der FEM-Software COMSOL Multiphysics 6.3 wurde ein numerisches Simulationsmodell zur Beschreibung des Abschreckprozesses von Stahl erstellt. Es wurde eine systematische Simulation der Temperatur- und Gefügeentwicklung am Ende des Abschreckprozesses bei CM690 Ankerkettstahl durchgeführt, und die Simulationsergebnisse wurden durch Experimente validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das etablierte Modell die Temperaturverteilung und das Verhalten der Gefügeentwicklung während des Endabschreckprozesses am Prüfstahl genau vorhersagen kann. Die Probe zeigt während des Endabschreckprozesses eine annähernd eindimensionale Wärmeübertragung, und die Änderungen des Temperaturfeldes werden hauptsächlich durch den umfassenden Wärmeübergangskoeffizienten an der Schnittstelle beeinflusst. Mit zunehmendem Abstand vom Abschreckende nimmt die Abkühlrate allmählich ab, was zu einer Gradientenverteilung des Gefüges führt: Der Martensitanteil nimmt allmählich ab und konzentriert sich hauptsächlich auf 0 bis 20 mm; Bainit tritt im Bereich von 9 mm bis 40 mm von der Abschreckfläche auf; Perlit verteilt sich zwischen 70 mm und dem oberen Bereich; und Ferrit bildet sich im Bereich von 25 mm bis zum oberen Teil. Außerdem stimmen die Beobachtungen der Mikrostruktur von Proben der thermischen Ausdehnung an verschiedenen Positionen der Abschreckfläche mit den Simulationsergebnissen gut überein, und die gemessenen Vickers-Härtewerte der Endabschreck- und thermischen Ausdehnungsproben zeigen denselben Änderungstrend, was die Zuverlässigkeit und Anwendbarkeit des Modells weiter bestätigt.

CM690 Ankerkettstahl; Endabschreckung; numerische Simulation; Temperaturfeld; Gefüge