42CrMo钢渗氮与激光淬火复合工艺的数值模拟

对调质态42CrMo钢分别进行了460℃离子渗氮8 h和16 h以及以相同工艺离子渗氮后激光淬火。采用MATLAB软件对渗氮层的氮浓度分布进行拟合,然后采用Abaqus有限元模拟软件对激光淬火过程中的温度场进行拟合,以获得采用两种表面硬化工艺产生的42CrMo钢的硬化层深度。结果表明:模拟结果与试验结果高度吻合,离子渗氮后激光淬火产生的硬化层明显比仅离子渗氮或激光淬火产生的硬化层深。渗氮使42CrMo钢奥氏体化温度降低到了577℃,因此与调质处理的42CrMo钢相比,以相同的功率激光加热经渗氮的42CrMo钢时其奥氏体化层的深度显著增加,从而硬化层更深、硬度更高。