工具钢深冷处理残余奥氏体演变、残余应力分布及变形行为的多场耦合数值研究

项目名称： 工具钢深冷处理残余奥氏体演变、残余应力分布及变形行为的多场耦合数值研究

项目编号： No.51401117

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 黎军顽

作者单位： 上海大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 工具钢淬火过程辅助以深冷处理的方式是近年来为业界广泛认可的产品改性及强化的重要工序。研究表明，深冷处理不仅能够显著消除残余奥氏体，产生表面残余压应力，而且可以改善组织均匀性，提高材料的耐磨性、耐蚀性和抗疲劳性能。然而，深冷处理是一个相当复杂的过程，采用传统的研究手段和方法已不能完整、准确地分析深冷处理过程中工件温度场、组织场以及应力/应变场的动态演变规律。因此，本课题拟以工具钢为研究对象，建立深冷处理相变动力学数学模型，实测材料低温物性参数，求解深冷处理沸腾换热模型，基于金属-热-力耦合理论框架，建立深冷处理多物理场耦合数值分析模型，全面揭示深冷处理过程中工件内残余奥氏体的动态演变规律，残余应力的形成、演变与分布特征，以及工件变形三者之间的内在联系，以期为深冷处理工序设计和优化提供借鉴，为深冷处理的组织控制提供理论依据。

中文关键词： 深冷处理；残余奥氏体；残余应力；多物理场耦合数值模拟；工具钢

英文摘要： Deep cryogenic treatment (DCT), an supplementary process to conventional heat treatment usually involves cooling the part to a liquid nitrogen temperature around -196 ℃, has been widely accepted as an important improving and strengthening technology of pr

英文关键词： Deep cryogenic treatment；Retained austenite；Residual stress；Multi-field coupling numerical simulation；Tool steel