金属热处理

作者：刘守河, 易建业, 谢晖

单位：1.季华实验室, 广东 佛山 528200; ；2.大捷智能科技(广东)有限公司, 广东 佛山 528225

关键词：Cr12MoV模具钢,感应淬火,电磁热耦合模型,双回路线圈,数值模拟,温度场

基金：季华实验室建设基金(X210181TB210);佛山市科技创新项目(1920001000041)

采用有限元数值模拟方法,以Cr12MoV模具钢为研究对象,研究感应加热过程中电源频率、电流密度以及感应线圈移动速度等工艺参数对工件表面温度场的影响。根据麦克斯韦方程组和非稳态导热微分方程,建立电磁场与温度场耦合的移动式双回路线圈感应加热模型,计算得到不同工艺参数下工件表面温度场,并通过感应淬火试验对模拟计算结果进行验证。结果表明,工件表面中心处的温升曲线为双峰曲线。温升速率和幅值随着电源频率和电流密度的增大而增大,随着感应线圈移动速度的增大而减小。对淬火后工件厚度方向进行硬度分析,对比发现模拟计算获取的高温区深度大致与淬硬层深度保持一致。试验测量的温升曲线与模拟计算结果基本吻合,最大误差约为7%,表明可以通过数值模拟计算方法对实际应用中的工艺参数进行优化,进而实现对工件淬火后淬硬层深度和硬度的精确控制。

来源：2024年第8期

《金属热处理》期刊编辑部

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