考虑晶粒不均匀性的不锈钢激光淬火数值模拟

摘要：

淬火基体中的微观晶粒不均匀性对于揭示激光淬火机理、提高淬火质量具有重要意义.基于Voronoi法建立了淬火基体的随机微晶组织模型,通过对纳米压痕实验的统计分析引入了淬火基体晶粒的不均匀性,确定了晶粒不均匀分布特性并划分了晶粒类型.由晶粒不均匀系数确定各类晶粒的材料属性.利用Python脚本程序将不同的材料属性按照概率随机赋予Voronoi元胞.建立了考虑晶粒不均匀性的SUS301L-HT不锈钢激光淬火过程热力耦合模型.计算了激光淬火温度场和热应力场,计算结果表明:晶粒不均匀性导致淬火基体应力呈现明显的不均匀性分布,基体内部相邻晶粒边界处的应力发生突变,且晶粒间的力学性能差异越大,突变现象越显著.考虑晶粒不均匀性建立的激光淬火模型为揭示激光淬火过程微观演变机理提供了一种有效方法.

关键词：激光技术、激光淬火、晶粒不均匀性、不锈钢、Voronoi模型

所属期刊栏目：48

分类号：TG156.3(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金;天津市重点研发计划科技支撑重点项目;实验室开放基金;辽宁科技大学创新团队建设项目

在线出版日期：2021-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：78-88