压铸模具用H11钢大型模块真空等温淬火过程的数值模拟

Zoro

【作  者】涂宇杰, 李秉宸, 陈浩, 吴晓春
【刊  名】 金属热处理
【出版日期】 2024-07-25
【期  号】2024年 第49卷 第7期
【作者单位】
上海大学 材料科学与工程学院 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室
【关键词】H11钢, 压铸, 模块, 等温淬火, 数值模拟
【参考文献格式】
涂宇杰, 李秉宸, 陈浩, 吴晓春. 压铸模具用H11钢大型模块真空等温淬火过程的数值模拟[J]. 金属热处理, 2024, 49(7): 1-8.
【摘 要】基于金属-热-力耦合理论,以压铸模具用H11钢大型模块(500 mm×500 mm×500 mm)为研究对象,建立真空等温淬火过程中模块的多物理场耦合模型,并进行数值模拟研究了模块的温度场、组织场和应力场在不同等温淬火工艺下的变化规律。结果表明,与直接淬火相比,等温淬火工艺可以有效减少模块冷却过程中的心表温差与应力,避免变形和开裂的风险。等温淬火工艺可以在避开珠光体形成和碳化物沿晶析出的前提下提升大型模块心部的贝氏体体积分数,并且随着等温时间的增加,心部贝氏体体积分数也不断增加。利用工业真空炉对模块进行500 ℃等温1 h淬火处理验证,所得模块不同位置的温度变化曲线与模拟结果较为吻合,且真空等温淬火后模块心部生成的贝氏体类型为韧性较好的下贝氏体。