20钢渗碳过程中温度场及应力场的数值模拟

来源期刊：机械工程材料2013年第4期

论文作者：李刚 韩文月 任晶鑫 金红梅

文章页码：83 - 86

关键词：渗碳;ANSYS软件;温度场;应力场;

摘    要：基于渗碳过程的数学模型,取球体的1/4建立几何模型,利用ANSYS有限元分析软件对20钢渗碳过程中温度场和应力场进行数值模拟,得到了渗碳60s后的温度场云图,将温度场模拟求得的节点温度作为体载荷施加到应力分析中,得到了应力场的模拟结果,并对模拟结果进行试验验证。结果表明:渗碳5h后渗层深度的模拟结果为0.13mm,与试验结果(0.11mm)基本一致,证明了温度场模拟结果可靠;渗碳后20钢表面为拉应力,越往里应力不断减小,心部为稳定的应力状态;渗碳5h后,表面应力达到3.5×108 Pa。