С использованием программного обеспечения конечных элементов COMSOL Multiphysics 6.3 был создан численный модельный симулятор, описывающий процесс закалки стали. Проведено систематическое моделирование эволюции температурного поля и структурного поля в процессе закалки конечной части якорной цепи CM690, а результаты моделирования были подтверждены экспериментально. Результаты показывают, что созданная модель способна точно прогнозировать распределение температуры и поведение эволюции микроструктуры испытываемой стали в процессе конечной закалки. Образец при конечной закалке проявляет приблизительно одномерный теплообмен, а изменения температурного поля в основном зависят от комплексного коэффициента теплообмена на интерфейсе. С увеличением расстояния от конца закалки скорость охлаждения постепенно снижается, что приводит к градиентному распределению микроструктуры: содержание мартенсита постепенно уменьшается и сосредоточено преимущественно в диапазоне 0–20 мм; бейнит появляется в области от 9 мм до 40 мм от поверхности закалки; перлит распределён в интервале от 70 мм до верхней области; феррит формируется от 25 мм до верхней части. Кроме того, наблюдения за микроструктурой образцов теплового расширения в различных точках поверхности закалки полностью согласуются с предсказаниями модели, а измеренные значения твердости по Виккерсу для образцов конечной закалки и теплового расширения демонстрируют одинаковую тенденцию изменения, что дополнительно подтверждает надёжность и применимость модели.

якорная цепь CM690; конечная закалка; численное моделирование; температурное поле; структурное поле