汤磊磊，黎军顽，吴晓春

(上海大学材料科学与工程学院，上海 200072)

淬火作为金属材料的一种重要热处理手段，在提高产品内在质量、提升产品使用性能和可靠性方面发挥着极其重要的作用.淬火过程本身是一个比较复杂的过程，其温度场的变化非常剧烈，用传统方法研究非常困难.随着计算机技术的进步以及相关学科理论的发展完善，热处理的有限元模拟技术日益成熟，并逐渐成为一种可靠而高效的分析方法，越来越多的研究者开始用有限元方法对热处理过程进行研究.上海交通大学潘健生教授及其课题组［1-2］用有限元方法对淬火过程及渗碳过程进行了深入研究，王国栋等［3］利用有限差分法对22CrMo钢圆柱试样渗碳及淬火过程进行了数值模拟，分析了渗碳过程对淬火过程组织和应力变化的影响，计算值与测量值相吻合.其他研究人员［4-6］也对淬火过程中温度场、应力场和组织场的变化进行了研究.由于淬火过程中多场耦合的复杂性以及缺乏相关的材料参数，以往的研究主要建立在圆柱体、立方体等简单模型的基础上，且往往都忽略了相变潜热的影响.周志方等［7］对偏心圆环模型淬火过程中组织转变和变形进行了研究，但没有分析淬火过程中残余应力的变化，因此要全面分析淬火过程，仍有许多问题有待深入研究.

本文以偏心圆环为实验模型，综合考虑相变潜热的影响，对SDC99钢淬火过程进行有限元模拟，通过实验……