金属热处理

作者：韩啸, 贺瑞军, 朱硕, 王赟, 冯润华, 孔令利

单位：中国航发北京航空材料研究院 钢与稀贵金属研究所, 北京 100095

关键词：钛合金,离子渗氮,温度场,热处理,Ansys模拟

基金：北京航空材料研究院创新基金(KZ0C210325)

针对钛合金离子渗氮过程中无法实时获取筒形工件温度分布的问题, 通过基于Ansys的稳态温度场数值模拟, 对多种渗氮工况、不同尺寸的钛合金筒形工件温度场进行模拟, 获得一系列筒体工件温度场分布特性。结果表明, 钛合金筒形工件在理想离子渗氮过程中, 工件表面最大温差达到7.8 ℃, 温度场为对称分布, 在轴向呈现出中心高两端低的特点;增加两端辅助加热后, 相同筒形工件表面最大温差缩小至5.6 ℃, 工件两端温度显著提高, 温度场均匀性得到改善, 但温度场均匀性会随着筒体壁厚的增加而变差;通过调整辅助功率, 可以改善筒体轴向温度均匀性。在径向, 筒体内壁温度要高于外壁, 且内外壁温度差会随着壁厚的增加而增加。该数值模拟结果, 可为钛合金筒形工件的离子渗氮工艺优化提供参考。

来源：2023年第6期

《金属热处理》期刊编辑部

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