金属加工模块

金属相变

金属相变 接口用于研究钢等材料在加热或冷却过程中发生的冶金相变。您可以使用金相 特征来定义初始相分数和材料属性；以及使用相变 特征来定义源相、目标相和相变模型。

本模块提供三种类型的相变模型用于分析扩散控制的相变（例如奥氏体分解成铁素体时的相变）：Leblond–Devaux、Johnson–Mehl–Avrami–Kolmogorov (JMAK) 和 Kirkaldy–Venugopalan。此外，还提供 Koistinen–Marburger 模型用于模拟位移（无扩散）马氏体相变。

用户可以使用 TTT 图数据等来定义这些相变模型，不仅可以为每个模型单独定义相变数据，还可以选择从软件 JMatPro^® 导入数据。

除了对钢的相变进行建模以外，用户也可以对常用于增材制造的钛合金等金属进行建模，还可以自由定义自己的相变模型。

奥氏体分解

奥氏体分解 接口是金属相变 接口的专用版本，用于模拟钢从奥氏体状态快速冷却过程中的奥氏体分解，其中自动包含金相（奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体）以及淬火过程中可能发生的相变。

渗碳

渗碳 接口用于模拟热处理过程中的渗碳过程。您可以使用该接口来定义周围环境中的碳浓度，指定碳在表面上的移动方式，并定义碳在部件内的扩散方式。

校准相变模型

您在定义自己的相变模型用于仿真时，可能需要对给定的相变进行实验校准。为了方便根据实验数据进行校准，您可以计算常见的相变图，例如连续冷却转变（CCT）图和时间-温度转变（TTT）图。请注意，根据 TTT 数据进行校准时需要使用优化模块。

相变传热

相变传热 多物理场接口可用于模拟热负载过程中的冶金相变。“金属加工模块”采用完整的热方程进行分析，可以对传热进行建模。软件会自动建立多物理场耦合来分析潜热。导热系数、密度和比热容可以与温度相关，甚至还可以取决于当前的相组成。举例来说，奥氏体的导热系数与铁素体的不同，随着相分数的变化，复合材料的导热系数也会发生改变。

钢淬火

预定义的钢淬火 多物理场接口可用于自动设置钢淬火仿真，其中添加了奥氏体分解 接口以及固体力学 和固体传热 接口。软件会自动建立多物理场耦合，以分析各个金相的相变应变和潜热。

与“非线性结构材料模块”结合使用时，“金属加工模块”可用于详细计算淬火过程中的应力和应变，其中包含各个金相的塑性应变，塑性恢复选项和非线性加权方案可用于对复合材料的有效初始屈服应力进行建模。该模块使用体积参考温度和热膨胀系数来计算各相的热应变张量，当材料的非弹性应变源自低于屈服应力的应力，并且不会引起经典塑性意义上的塑性流动时，还可以分析相变诱导塑性（TRIP）效应。

相和复合材料属性

金属相变 和奥氏体分解 接口可以根据各个金相的材料属性来计算有效材料属性。这些有效属性可以被其他接口直接使用，如固体传热 和固体力学 接口。您可以为每个金相单独定义材料属性，并可以选择从 JMatPro^® 软件导入它们。

除了对钢的相变建模以外，您还可以对钛合金等常用于增材制造的金属进行建模，您可以自由定义自己的相变模型。