Simulación numérica y validación del proceso de temple del acero de cadena ancla CM690

Yang Chengwei ,  

Zhu Penglong ,  

Ye Yukui ,  

Xie Changsheng ,  

Zhao Haitao ,  

摘要

Utilizando el software de elementos finitos COMSOL Multiphysics 6.3, se estableció un modelo de simulación numérica que puede describir el proceso de temple del acero. Se realizó una simulación sistemática de la evolución del campo de temperatura y del campo de microestructura durante el proceso de temple de la cadena ancla CM690, y los resultados de la simulación fueron validados mediante experimentos. Los resultados muestran que el modelo establecido puede predecir con precisión la distribución de temperatura y el comportamiento de evolución de la microestructura del acero de prueba durante el proceso de temple final. La muestra exhibe características de transferencia de calor aproximadas unidimensionales durante el proceso de temple final, y los cambios en el campo de temperatura están principalmente influenciados por el coeficiente global de transferencia de calor en la interfaz. Con el aumento de la distancia desde el extremo de temple, la tasa de enfriamiento disminuye gradualmente, lo que resulta en una distribución en gradiente de la microestructura: la cantidad de martensita disminuye gradualmente, principalmente concentrada entre 0 y 20 mm; la bainita aparece en la zona de 9 mm a 40 mm desde la superficie de temple; la perlita se distribuye entre 70 mm y la zona terminal; y la ferrita se forma entre 25 mm y la zona terminal. Además, los resultados de la observación microestructural de muestras de expansión térmica en diferentes posiciones desde la superficie de temple coinciden altamente con las predicciones de la simulación, y los valores de dureza Vickers medidos para las muestras de temple final y expansión térmica muestran la misma tendencia, validando aún más la fiabilidad y aplicabilidad del modelo.

关键词

acero de cadena ancla CM690; temple final; simulación numérica; campo de temperatura; campo microestructural

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