Виртуальный инжиниринг

Возможности моделирования термообработки в QForm

В QForm встроено два модуля для моделирования процессов термообработки: модуль MatiLDa и модуль Термообработка QForm.

Модуль MatiLDa разрабатывается компанией GMS Bernau (Германия) и предназначен для расчета фазовых превращений сталей в следующей цепочке операций: нагрев под закалку – закалка – отпуск. В него включена модель фазовых превращений при термической обработке сталей. Расчет фазовых превращений основывается на интерполяции экспериментальных данных: термокинетических диаграмм распада аустенита (Continuous Cooling Transformation diagrams), хранящихся в базе данных. Эти диаграммы учитывают, как влияние температурно-временных параметров термической обработки, так и химического состава обрабатываемой стали на превращение фаз. По результатам моделирования программа показывает следующее:

  • распределение фаз: феррит, перлит, бейнит, мартенсит, остаточный аустенит;
  • распределение твердости и предела прочности;
  • изменение объема заготовки в результате фазовых превращений;
  • тепловыделение при фазовых превращениях;
  • скорость охлаждения.

Модуль Термообработка QForm предназначен для расчета процессов термической обработки сплавов, имеющих в том числе полиморфные превращения. Например, сталей, титановых и никелевых сплавов. Позволяет моделировать следующие процессы закалка, отпуск, отжиг, старение. Программа позволяет оценивать структурные изменения в ходе термического цикла ТО, рассчитывать напряжения, деформации и перемещения в обрабатываемом изделии, а также прогнозировать его эксплуатационные свойства.

Оба модуля активно развиваются, разработчики добавляют новые возможности и новые виды материалов под требования конечных заказчиков. Ниже показано сравнение рассчитанных характеристик твердости с экспериментальными данными по сечению прутка из алюминиевого сплава В95:

На рисунке ниже показано распределение мартенсита (слева) и твердости по сечению (справа) стержня из стали 60 после термообработки: