热浸渗铝制备Fe-Al合金层温度-应力场有限元分析

摘要

目的分析渗层厚度、加热温度及加热时间对渗层温度场-应力场的影响规律。方法利用ANSYS有限元软件对热浸处理制备Fe-Al合金层进行建模,计算铝的焓值,采用间接耦合法计算渗层应力。结果沿X轴方向,温度变化趋势大体上一致,均表现出上升的趋势,局部出现温度突变现象;渗层最高温度(935.528℃)与加热温度(950℃)相差15℃,温度损失约1.52%;不同厚度下温度的变化趋势均为递减,当厚度为200μm时,温度递减的趋势平稳,未出现峰值;随着渗层厚度的增加,应力值先增加,后减小,而后再增加。结论考虑应力、厚度对渗层性能的影响因素,渗层最佳厚度应为200μm。