TB6钛合金降温时温度场模拟及固态相变.pdfVIP

第 20卷专辑 1 中国有色金属学报 2010年 lO月 Vo1．20Special1 TheCbineseJournalofNonferrousMetals Oct．2Ol0 文章编号：1004—0609(2010)S1-s0433．04 TB6钛合金降温时温度场模拟及固态相变 邵 晖1,2 葛 鹏 ，赵永庆2 曾卫东 ，王凯旋 ，周 伟 ，杨 义 (1．西北工业大学 材料科学与工程学院，西安 710072；2．西北有色金属研究院，西安 710016) 摘 要：介绍温度场模拟的传热学原理、初始条件和边界条件；基于体视学方法建立相变潜热转换为等效热容的 定量模型，边界条件采用动态表面换热系数，利用商业有限元软件对TB6钛合金降温的三维温度场进行模拟。结 果表明：模拟的温度值与实际温度值吻合较好，该数学模型为合金热处理工艺的制定提供了理论依据。 关键词：温度场；模拟；相变 ． 中图分类号：TF804．3 文献标志码：A Temperaturefieldsimulationandsolid-solidphasetransitionduring coolingprocessforTB6Tiahoy SHAO Hui1,2GEPeng2ZHAOYong．qing2ZENGWei．dong，WANGKai．xuan，ZHOUWei，YAN OYi ， ， (1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’na 710072，China； 2．NorthwestInstituteforNonferrousMetalResearch，Xi’na 710016，China) Abstract：Heattransfertheory,theinitialconditionsnadboundaryconditionswerepointedoutbriefly．A quantitative modelnigoflatentheatconvertingtoequivalentheatcapaciytwasestablishedonstereology,nadthree-dimensional coolnigtemperaturefieldwassimulatedbythedynamicheattransfercoefficient．Theresultsshow thatthesmiulation temperaturefitstheactualtemperature．Themodelprovidesahteoreticalbasisofheattreatmnetforohtertypesof~loys． Keywords：temperaturefield；smiulation；phasetransition 热处理计算机模拟技术在世界各国备受关注，20 直径为220inln。采用直径为0．5mnl的镍一铬热电偶， 世纪70年代以后迅速发展，通过模拟可以定量得到不 选取的测温点为试样中心、1／2R和边部，如图1所示。 易测量应力场、温度场等各种场量。钛合金在空气中 将热电偶插入小孔贴着试样表面引出，然后将插有热 冷却属于一种高度非线性过程，涉及参数有表面换热 电偶的试样放入已升温至850℃的电阻炉保温，确保 系 卜、相变潜热 【和工件的物性参数[4]。这些参数 试样的温度均匀升到850℃后取出坯料，每隔60s记 的准确性是数值模拟的关键，其中固态组织转变的潜 录一组温度值。在这一过程中工况机一直和电偶连着， 热，虽不像熔化或凝固时潜热那么大，但也是不可忽 实时显示升温、保温和