常江， 唐汉薇， 卢桂荣

（中国航天科工集团第四研究院，湖北孝感432100）

0 引言

金属材料的热处理工艺是在固态条件下将金属或合金加热到一定的温度，保持一定的时间，然后用不同的冷却方法冷却下来，使其发生金属相的转变而获得所需性能的一种热加工工艺。一般来说，只要选择的金属材料合适，热处理工艺得当，就能使机械零件的使用寿命成倍、甚至几十倍地提高，收到事半功倍的效果，因此，热处理是机械零件和工模具制造过程中的关键工序，也是机械工业的一项重要基础技术。

随着机电产品对零部件的力学性能要求越来越高，各种结构零件基本上都已采用了成品热处理工艺，当结构零件尺寸较小、形状机构复杂且精度要求较高时，如在成品热处理环节产生质量问题则容易产生批次性报废，最终造成制造成本的上升，不利于产品的研制及生产的顺利进行。由于热处理是一个微观组织变化的过程，对于过程的分析理论性要求较强，零件经热处理工艺后，其最终的性能受材料原始状态、加热方式、冷却方式以及零件形状等多种因素影响，任何一个因素的变化都会对材料的力学性能带来巨大的变化。正是由于热处理工艺的这种特殊性，单纯依靠技术人员及操作工人的现有经验，难以精确预测热处理过程中的各种质量问题，导致热处理过程质量控制水平较低，而应用CAE技术，对热处理工艺过程进行分析，可及早发现问题，并通过计算机模拟优化工艺参数，从而大大减少试验的次数。……