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本研究藉由電腦模擬球墨鑄鐵於沃斯回火熱處理之淬冷階段過程中工件整
體的熱傳現象,即工件由沃斯田鐵化溫度淬冷至沃斯回火溫度時之內部冷
卻情形及溫度分佈特性.為求模擬得以精確進行,更著重於冷卻過程中界面
熱傳係數隨表面溫度變化情形之計算.首先以圓柱形試件做探討對象,以實
測之內部特定點的冷卻曲線數據作分析計算得界面熱傳係數,再以此熱傳
係數當邊界條件,並藉助"ANSYS"有限元素分析軟體反推圓柱內特定點之冷
卻曲線,進而與實測冷卻曲線作比較,確認所計算之界面熱傳係數的準確
性.球墨鑄鐵的界面熱傳係數最高值達2500 W/m^2 C,出現於表面溫度
約650度C時,較AISI1086鋼之約略最高值3500 W/m^2 C 為低.基於實際考
量,更進一步探討曲柄軸的沃斯回火處理.於此部份分兩方面,一方面在電
腦上建尺寸完全相同之曲軸模型,實際去模擬淬冷過程中之冷卻狀況;另一
方面對處理完之真實曲軸工件切出感興趣之剖面,觀察其金相組織,試圖瞭
解工件是否設計得當,有無冷卻過慢造成我們所不願見之波來鐵組織產生.
此部份證實了,運用適當的熱傳係數及邊界條件作為電腦模擬複雜工件於
沃斯回火淬冷階段之熱傳分析有其可行性.
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