deform-3D热轧钢板回火过程的温度场模拟(3)
回火往往是热处理的最后一道工序，因此直接关系到工件的使用性能与寿命，钢的回火通常分为以下三类：
（1） 低温回火（150到250摄氏度），组织是回火马氏体。和淬火马氏体相比，回火马氏体既保持了钢的高硬度、高强度和良好的耐磨性，又适当的提高了韧性，硬度在58-64HRC。如图1.2，为回火马氏体。
（2） 中温回火（350到500摄氏度），组织是回火托氏体。对于一般碳钢和低合金钢，中温回火相当于回火的第三阶段，此时碳化物开始聚集，基体开始回复，淬火应力基本消失，硬度在35-50HRC。如图1.3所示，为回火托氏体。
（3） 高温回火（500到650摄氏度），组织是回火索氏体。硬度在220-330HBS。
回火工艺包括回火温度与回火冷却方式。淬火钢回火后的硬度主要取决于回火温度。回火保温时间要充分，以保证组织转变和消除内应力[6]。如图1.4所示，为回火索氏体。
图1.2 回火马氏体图1.3 回火托氏体图1.4 回火索氏体
1.3 回火过程中的温度场
1.3.1 温度场的概念
首先，需要明确场的概念，场即在一定的空间内物理量的分布。而温度是一个标量，温度场即是温度的空间分布，代表空间内每一个点的温度值，是数学意义上的场，是一个标量场。在本文中，温度场代表的广泛意义上的温度场，它指的是物体(包括内部)上的各点在某种持续的热源点的作用下某一时刻的温度分布状态。通过对热传导过程以及温度场的分析可知，温度场通常是一个不断变化的场[7]。
1.3.2 回火过程温度场的数值模拟
在热轧钢板的回火过程中，温度场分布必定是不均匀的，然而热轧钢板在回火过程中，钢板的温度对于其显微组织的变化有很大的影响。因此为了保证热轧钢板的最终力学性能及良好的板型，必须了解热轧钢板在回火过程中任意部分的温度分布。在得知温度场分布后，一边操作人员对钢板的实时控制，达到最好的工艺。
数值模拟的特点：热处理过程的计算机模拟有速度快、效率高、结果形象逼真、能综合、全面地反映热处理过程中各种物理量的变化规律和特点。与试验研究相结合，可以尽可能地研究、拓展、运用实测数据提供的有限信息，较好地完成实验研究难以做到或不可能做到的工作。其优越性具体表现在以下几个方面：
1)正确、可靠的计算机仿真模拟技术工作效率高、结果逼真。以普通计算机为例，能够在很短的时间内完成钢坯、钢管在加热炉内几十分钟或几个小时的加热、保温过程的热传导温度场的数值模拟，但是如果用试验方法研究整个加热、保温、冷却过程，既是所有的设备完好，一般也需要较长的一段时间才能完成；热处理工件在热处理过程中常有的组织转变同时伴有残余应力分布变化，这种热处理的过程运用有限元软件或有限差分法计算机模拟仅只需几十分钟或几十个小时就能够完整地模拟整个热处理过程并得出可为实际生产提供可靠的理论依据。
2)在长期的实际生产中，我们积累了大量的数据，对这些数据进行整理借助计算机模拟系统可以建立有效的人工智能系统，机算机模拟可以快速、准确地地完成过去由实际生产操作工凭借多年生产经验或常规仪表所能完成的操作，更进一步是指热处理计算机模拟仿真技术与热处CAD技术相结合可以实现热处理过程的在线控制和在线决策，这不但能实现热处理过程的自动化和规范化，而且还能以更经济的方法在已有的生产工艺基础上有所创新、改进，这样就会体现出热处理的经济效益、重要性，进而推动现有的热处理工艺技术及热处理理论研究由量变转变为质的飞跃。