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熱沖壓過程中的熱接觸電阻估計(jì)和冶金轉(zhuǎn)換識別

在自動化工業(yè)中，超高強(qiáng)度鋼已經(jīng)采用了熱沖壓成形工藝，其結(jié)果旨在滿足高強(qiáng)度部分的安全性和面對質(zhì)量減輕的挑戰(zhàn)。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(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后進(jìn)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(jié)構(gòu)，從而達(dá)到非常高的力學(xué)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(shù)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(zhuǎn)變時放出的熱，同時通過一個特殊的試驗(yàn)獲得馬伯格參數(shù)值。這些信息都是進(jìn)行準(zhǔn)確模擬時所必須的參數(shù)值。

對熱沖壓的過程進(jìn)行了研究，用原始方法估計(jì)了工具和空隙之間的熱接觸電阻，用冶金參數(shù)模型和潛熱法描述熱沖壓過程中奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變過程。測量值的獲取使用熱電偶，2個固定在沖壓機(jī)上，1個放在空隙之中。所有的熱電偶都與熱流方向?qū)R，減少一維熱問題。通過溫度測量工具，估計(jì)了工具兩接觸面空隙中的熱流量，解決了熱傳導(dǎo)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(jì)的IHCP值的1/3來描述冶金轉(zhuǎn)換的放熱特性。熱釋放值直接取決于微積分計(jì)算結(jié)果。同時，對使用的一些假設(shè)有效性進(jìn)行了探討。最后，對放熱的演變過程用冶金動力學(xué)及潛在的熱轉(zhuǎn)換參數(shù)估計(jì)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