[发明专利]感应淬火处理轴零件的淬硬层深度测量方法

摘要

本发明提供一种感应淬火处理轴零件的淬硬层深度测量方法，该方法基于ANSYS有限元平台，通过模拟计算轴零件感应淬火时工件淬硬层深，可以通过调节感应工艺参数计算不同工件的淬硬层深，因此本发明通过改变感应淬火工艺参数预测淬硬层深度简捷可靠。

主权项

感应淬火处理轴零件的淬硬层深度测量方法，其特征在于：利用ANSYS有限元分析平台测量感应淬火工件的淬硬层深度，具体包括以下步骤：步骤一，建立模型；根据感应淬火实际工作环境构建工件的感应淬火有限元实体模型；将有限元实体模块划分为若干个二维耦合场实体单元，确定二维耦合场实体单元的属性及工件的材料属性，即工艺参数；步骤二，模拟加热过程；施加热源载荷、热对流约束条件及边界条件至二维耦合场实体单元的各节点上，模拟感应淬火加热过程温度场变化，并采用直接法对工件进行电磁热耦合分析计算，得到工件模拟加热温度随径向分布曲线图；计算工件在失磁后的升温速率，并根据工件连续加热奥氏体化相变温度‑升温速率曲线图，计算工件奥氏体化的开始温度Ac₁和结束温度Ac₃；利用工件奥氏体化的开始温度Ac₁和结束温度Ac₃在工件模拟加热温度随径向分布曲线图上确定工件奥氏体在径向上的分布范围；步骤三，模拟冷却过程；模拟加热处理完毕后，加载对流换热系数，模拟感应淬火冷却过程温度场变化；由工件径向上不同深度处的冷却曲线图得到工件在径向不同深度处的700℃冷却速度分布图；采用Maynier组织预测模型与HV硬度计算出工件径向不同深度处的硬度值，得到工件HV硬度径向分布曲线图；根据完全马氏体、半马氏体和无马氏体层的硬度结合工件HV硬度径向分布曲线图确定完全马氏体、半马氏体和无马氏体层的深度；步骤四，将步骤二和步骤三相互校验。