熱沖壓過程中的熱接觸電阻估計和冶金轉換識別

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熱沖壓過程中的熱接觸電阻估計和冶金轉換識別

在自動化工業中，超高強度鋼已經采用了熱沖壓成形工藝，其結果旨在滿足高強度部分的安全性和面對質量減輕的挑戰。這一過程包含了溫度升高到930℃，直至火爐中工件金相組織全部轉變為奧氏體，然后進行沖壓，這一過程的溫度很高（一般在600～800℃），最后工件得到一個完全的馬氏體微觀結構，從而達到非常高的力學性能。

在熱沖壓過程中，建立了工件接觸的熱不充分釋放模型，即熱接觸溫度系數模型（TCR）。提出了一種用原始方法來估測TCR值，定量分析奧氏體向馬氏體轉變時放出的熱，同時通過一個特殊的試驗獲得馬伯格參數值。這些信息都是進行準確模擬時所必須的參數值。

對熱沖壓的過程進行了研究，用原始方法估計了工具和空隙之間的熱接觸電阻，用冶金參數模型和潛熱法描述熱沖壓過程中奧氏體向馬氏體的轉變過程。測量值的獲取使用熱電偶，2個固定在沖壓機上，1個放在空隙之中。所有的熱電偶都與熱流方向對齊，減少一維熱問題。通過溫度測量工具，估計了工具兩接觸面空隙中的熱流量，解決了熱傳導逆問題（IHCP）。使用這些估測的熱流量值作為邊界條件，使用空隙中測量的溫度值以及熱方程中估計的IHCP值的1/3來描述冶金轉換的放熱特性。熱釋放值直接取決于微積分計算結果。同時，對使用的一些假設有效性進行了探討。最后，對放熱的演變過程用冶金動力學及潛在的熱轉換參數估計法來表示。

刊名：Applied Thermal Engineering（英）

刊期：2013年第61期

作者：Blaise A et al

編譯：郭大磊