使用直接接触热源的热成型淬火技术实现高强度钢奥氏体化

热成型淬火技术是制造车用超高强度钢的一个重要的热处理工艺。它需要将钢材加热到1153K，保持一段时间以保证钢材中的微观结构完全转化为奥氏体。在此之后需要进行快速冷却来保证钢铁内部完成奥氏体向马氏体的转化。钢材强度的增强，使得汽车可以使用更薄的钢材，以此来降低整个车辆的净重并提高车辆的燃油经济性而不牺牲安全性能。

目前钢体的奥氏体化主要是使用辊底式炉，这一过程需要很多的能量消耗。为了减少加热时间，可以使用直接接触式的加热方式。先前有人使用小型的原型机可以在25秒内，来生成奥氏体，使用线条状小型的结构来对钢材表面进行加热，可是尽管与线条状结构接触的钢材表面是等温的，可是由于钢材内部的各项异性，没有接触的部位温度的一致性并不理想，因此钢材中生成的奥氏体并不均匀。

本文在前人的基础上设计一种电加热式直接接触的钢材加热方式。钢材被放置在钢材淬火平台上，平台与钢材之间有一个转化装置。同时设计出一个FEM仿真模型来模拟此直接加热式的加热平台。模型内部包含了一个可对加热过程和奥氏体动力学进行模拟的子模型。使用热电偶测量钢材在加热过程中的数据以及对成形钢材的冶金学和微观结构分析来对仿真模型进行校模。研究结果表明，本文所提出来的加热方法加热效果较好，生成的奥氏体也比较均匀，加热时间及加热所需要的能量都明显减少。本文所建立的模型还可以对未来的钢材的优化提供支持。