Page 46 - 数值模拟驱动的高温合金热加工技术

Numerical Simulation Driven Hot Working Technology for High-temperature Alloys
数值模拟驱动的高温合金热加工技术

工艺后，可以提高其强度和硬度，降低材料重量，从而提高了航空航天产品的安
全性和性能。在汽车领域中，通过热加工处理对钢材进行处理，可以增强其硬度
和强度，使其更具韧性和抗冲击性，从而提高汽车的安全性和稳定性。在建筑领

域中，热加工处理后的钢材，具有更高的强度和韧性，并且更加耐腐蚀，因此也
广泛应用于建筑物的结构设计中。

四、热加工处理工艺与其他成形方法的区别

与它的相似之处是，冷加工也是对金属材料进行塑性变形。但它与热加工处
理法不同之处在于，在冷加工过程中，材料温度低于室温。相比之下，冷加工有
一些优点，如高的表面质量、精度和尺寸的更高稳定性，以及能够用于更多类型
的材料。但是相应地，由于材料在冷却过程中的低温状态，冷加工的可塑性受到

限制，而且材料的强度和硬度也会变得更高。总之，热加工处理和冷加工是两种
不同的金属成形方法，可以根据不同材料和所需性能的具体要求来选择。

五、热加工工艺及其 CAE 技术

（一）热加工工艺内涵
1. 热加工工艺的内涵
科学技术的不断进步推动了我国金属材料（金属及其合金、复合材料）热加
工工艺技术的发展，而金属材料的热加工工艺和技术直接决定了成型产品的实际

质量。在金属材料热加工过程中，其原材料及人力的浪费以及加工过程当中造成
的高能耗、高污染等是热加工工艺技术亟待解决的问题。
一般热加工工艺的定义是输入一定条件对材料进行加工处理的方法，主要通
过力场或温度场，或者二者耦合作用，再辅以其他场的作用，改变材料的形状与

尺寸，并控制着甚至改善零件的最终使用特性。因为在成形过程中，材料经液态
流动充型、凝固结晶、固态流动变形、相变、再结晶和重结晶等多种微观组织变
化及缺陷的产生与消失等一系列复杂的物理、化学、冶金变化而最后成为毛坯或
构件。材料经热成型才能成为零件或毛坯，热加工不仅使材料获得一定的形状、

尺寸，更重要的是赋予材料最终的成分、组织与性能。传统的热加工工艺设计都
是由技术人员根据自身经验预设，不可避免地存在一些问题：对工艺设计人员要
求高；工作量大、效率低下；CAD 工艺设计工程师之间难以实现信息共享和保

30