使用金属加工模块模拟冶金相变
机械组件的相变
当像钢这样的材料从升高温度经历加热或冷却时，可能会发生冶金相变。这些转换有时是故意的，作为机械组件的热处理的一部分，或与焊接一样无意中引入。组件中存在的冶金相将影响其机械性能和热性能，并通过优化相组成，可以改善组件的性能。金属加工模块，comsol多物理学®软件，可用于模拟3D，2D和2D轴对称体中的冶金相变。
您可以使用金属加工模块建模
钢淬火
钢淬火是一种热处理过程，在该过程中，将钢零件加热到完全奥氏体状态。作为一个多物理过程，钢淬火涉及奥氏体分解，传热和结构分析的组合。与钢淬火金属处理模块中的多物理接口，自动添加了几个功能以促进模型设置。该界面会促使您进入奥斯丁岩，铁氧体，珠光体，贝氏和马氏体阶段的设置，以及从奥氏体到其他每个人的相变。还设置了多物理耦合，以说明潜热和相变菌株的影响。
另外，用于结构分析的材料特性可以取决于温度，并且塑料耗散可以充当传热分析中的热源。运行分析后，您可以检查相位组成以及冷却速率对组件淬火期间最终变形和残余应力的影响。通过这些结果，您可以深入了解某个淬灭剂的功效以及成分的物理几何形状如何影响其内部可达到的相位组成。
渗碳
化石的过程涉及加热钢料并将其暴露于富含碳的环境中，例如一氧化碳。碳与周围环境的扩散通过时间依赖性扩散过程通过边界进入材料。您可以使用渗碳接口并修改您的相变模型数据以取决于计算出的碳含量。运行渗碳分析有助于确保正确执行该过程；加化化后进行淬火可以在成分表面产生压缩应力，从疲劳的角度来看，这是有益的。
转化诱导的可塑性（跳闸）
扩散和位移相变
对于扩散控制的相变，例如奥斯丁岩分解为铁氧体时，提供了两种类型的相变模型：Leblond – Devaux和Johnson – Mehl – Mehl – Mehl – Avrami – Kolmogorov（JMAK）。为了建模位移（无扩散）马氏体相变，可以使用Koistinen -Marburger模型。这些相变模型可通过广义获得金属相变使您可以定义任意数量的阶段和相变的接口。
此外，可以定义自己的相变模型以在模拟中使用，并且对于给定的相变可能是必需的。也可以计算常见的相变图，以促进针对实验数据的校准，例如连续冷却转化（CCT）和时间温度转化（TTT）图。
结构分析
使用化合物的有效材料特性计算应力和菌株，这些化合物的有效材料特性通常取决于温度和相结合。化合物的弹性行为在整个阶段平均。如果一个相比另一个相明显要硬，则可以使用非线性加权方案来对化合物材料的有效初始屈服应力进行建模。有一个塑料恢复选项，可确保相位逐渐出现并且没有先验的塑料拉力。体积参考温度和热膨胀系数用于计算每个相的热应变张量。将相的热应变张量平均为化合物的热应变。对于更高级的结构分析，金属加工模块可以与结构力学模块。
热分析
金属加工模块配备了通过在分析中使用完整的热方程来模拟热传输的模型。另外，导热率，密度和特定的热容量可能取决于温度，甚至可以取决于当前相的组成。例如，奥氏体的热导率与铁素体的热电导率不同，并且随着相位分数的发展，化合物材料的热导率也会发展。对于更高级的传热分析，金属加工模块可以与传热模块。
导入材料特性
诱导硬化
如果添加AC/DC模块，您可以执行感应硬化模拟，其中您将计算出的温度场从感应加热模拟作为淬火模拟的输入。
每个业务和每个模拟都需要不同。
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