【摘要】：將基于鋁合金析出動(dòng)力學(xué)的淬火因子分析(QFA)方法與有限元分析方法相結(jié)合,先計(jì)算了7050鋁合金厚板噴淋淬火過(guò)程的淬火敏感因子,然后對(duì)末端淬火試樣的硬度進(jìn)行了有限元模擬,分析了板厚和噴水壓力對(duì)淬火硬度的影響,最后用末端淬火試驗(yàn)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明:噴水壓力的下降會(huì)造成淬火后合金板硬度的下降,板的厚度越大,噴水壓力的影響程度越弱;對(duì)于厚度較薄(50mm)的板材,淬透效果與噴水壓力密切相關(guān),噴水壓力從500kPa降低至10kPa時(shí),其心部硬度會(huì)下降1.8%;噴水壓力對(duì)厚度超過(guò)100mm的板材淬透效果的影響有限,噴水壓力從500kPa降低至10kPa時(shí),心部硬度的下降小于0.5%。
【圖文】：

，最大值為４．８７５。在有限元軟件ＡＢＡＱＵＳ上耦合ＵＭＡＴ子程序?qū)δ┒藝娏艽慊鸷秃癜宕慊疬^(guò)程中的淬火敏感因子進(jìn)行計(jì)算。以７０５０鋁合金作為研究對(duì)象，主要熱力學(xué)參數(shù)取自參考文獻(xiàn)［１０］。７０５０鋁合金單級(jí)時(shí)效后對(duì)應(yīng)的ＣＣＴ曲線計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表１［１５］。表１ＣＣＴ曲線計(jì)算參數(shù)Ｔａｂ．１ＣＣＴｃｕｒｖｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｋ１ｋ２ｋ３ｋ４ｋ５ｌｎ０．９５１．３×１０－１２４７００９１５１２８０００由圖３可知，試樣底部（淬火端）和頂部的實(shí)測(cè)硬度分別為１９３ＨＶ和１５３ＨＶ，頂部硬度較底部硬度約下降了２０．７％。根據(jù)式（３），�。恚幔剑保梗常�(jì)算得到底部和頂部的硬度分別為１９０ＨＶ和１５１ＨＶ，頂部硬度較底部硬度約下降了２０．６％。這說(shuō)明將淬火敏感因子與有限元計(jì)算相結(jié)合（即一維假設(shè)下測(cè)量得到的冷卻速率與性能的關(guān)系經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)擬合后再通過(guò)有限元方法引入三維實(shí)體中），可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)鋁合金完成固溶時(shí)效后的性能，計(jì)算過(guò)程中的誤差小于１０％，在允許的范圍內(nèi)。圖３末端淬火試樣硬度的模擬值和實(shí)測(cè)值Ｆｉｇ．３Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｅｎｄ－ｑｕｅｎｃｈｅｄｓａｍｐｌｅ２鋁合金厚板噴淋淬火結(jié)果的有限元預(yù)測(cè)鋁合金厚板一般使用輥底式噴淋淬火爐進(jìn)行淬８６

，最大值為４．８７５。在有限元軟件ＡＢＡＱＵＳ上耦合ＵＭＡＴ子程序?qū)δ┒藝娏艽慊鸷秃癜宕慊疬^(guò)程中的淬火敏感因子進(jìn)行計(jì)算。以７０５０鋁合金作為研究對(duì)象，，主要熱力學(xué)參數(shù)取自參考文獻(xiàn)［１０］。７０５０鋁合金單級(jí)時(shí)效后對(duì)應(yīng)的ＣＣＴ曲線計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表１［１５］。表１ＣＣＴ曲線計(jì)算參數(shù)Ｔａｂ．１ＣＣＴｃｕｒｖｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｋ１ｋ２ｋ３ｋ４ｋ５ｌｎ０．９５１．３×１０－１２４７００９１５１２８０００由圖３可知，試樣底部（淬火端）和頂部的實(shí)測(cè)硬度分別為１９３ＨＶ和１５３ＨＶ，頂部硬度較底部硬度約下降了２０．７％。根據(jù)式（３），�。恚幔剑保梗常�(jì)算得到底部和頂部的硬度分別為１９０ＨＶ和１５１ＨＶ，頂部硬度較底部硬度約下降了２０．６％。這說(shuō)明將淬火敏感因子與有限元計(jì)算相結(jié)合（即一維假設(shè)下測(cè)量得到的冷卻速率與性能的關(guān)系經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)擬合后再通過(guò)有限元方法引入三維實(shí)體中），可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)鋁合金完成固溶時(shí)效后的性能，計(jì)算過(guò)程中的誤差小于１０％，在允許的范圍內(nèi)。圖３末端淬火試樣硬度的模擬值和實(shí)測(cè)值Ｆｉｇ．３Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｅｎｄ－ｑｕｅｎｃｈｅｄｓａｍｐｌｅ２鋁合金厚板噴淋淬火結(jié)果的有限元預(yù)測(cè)鋁合金厚板一般使用輥底式噴淋淬火爐進(jìn)行淬８６
【作者單位】： 中南大學(xué)粉末冶金研究院;中南大學(xué)輕合金研究院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFB0300801) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2012CB619502) 國(guó)家自然科學(xué)基金重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)(51327902);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51201186)
【分類號(hào)】：TG166.3

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本文編號(hào)：2540513