CN109858085A - 一种金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，属于多场耦合数值模拟技术领域，用以解决现有数值模拟无法获取高温阶段材料热物性实验数据和未考虑改变材料成分时相变及热物性参数差异对多场耦合计算结果的影响技术问题。该方法包括如下步骤：S1.针对金属材料的成分和温度建立获取材料的相变和热物性参数的方法；S2.建立温度场‑应力场的热力耦合计算或传热计算的有限元模型；S3.计算金属材料的温度场或热应力；S4.获取金属材料的温度场和热应力随时间变化的分布情况；S5.获取金属材料热处理过程中的奥氏体化测定结果。该方法考虑了成分对热物性参数以及相变应力的影响，能够精准计算相变对温度场、残余应力的影响，用于优化不同材料的热处理工艺。

Description

一种金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法

技术领域

本发明涉及多场耦合数值模拟技术领域，尤其涉及一种金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法。

背景技术

在材料设计和工程设计等领域，计算、模拟等技术一直被广泛应用，例如第一性原理计算、热动力学计算、相场模型、通用的有限元等方法。随着材料基因工程项目的推动，高通量计算、高通量实验和数据库三大要素，成为了材料设计、降低材料研发成本和提高材料研发速度的重要方法和手段。基于第一性原理计算等的高通量作业设计及计算方法已经在功能材料的成分-结构-性能等领域获得了一定的成功应用。而对于钢铁等金属材料，由于其成分中合金元素的多样性、微观组织和强化机理的复杂性，单一的模拟计算方法只能在一个点具有指导意义，但是不能全面的描述和解决材料和工艺设计问题，也不能实现材料基因工程的全流程优化设计。而利用宏观-微观-介观的跨尺度材料集成优化计算，建立成分-工艺-组织-性能的关系预测，实现多参数目标优化，是多元、多晶、多相复杂的钢铁等材料研究和设计的新方法和重要方向。

对于数值模拟过程，除了建立恰当的计算模型外，材料参数对于数值模拟计算结果的精准性也有重要的影响。传统的数值模拟过程中，材料的热物性等参数都是通过实验测定或者查找文献后，直接输入数值或者给定与温度的方程函数进行定义的。

一方面，受实验条件限制，常规在手册上可查询到的只有温度不超过相变的材料热物性实验数据，高温阶段由于缺乏实验数据，暂时是通过外推获取。而实际上高温阶段由于相变的发生，会使材料的热物性参数有所变化，如果仅通过低温数据进行外推会影响计算结果的准确性；另一方面，实验值通常没有太考虑改变不同成分时材料的热物性参数差异对多场耦合计算结果的影响。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，在常规的温度场和应力场计算外可结合相变计算，获得相变信息和热物性参数信息，并用以解决现有数值模拟一方面受实验条件限制，无法获取高温阶段的材料热物性实验数据，另一方面考虑改变材料成分时相变、材料的热物性参数差异对多场耦合计算结果的影响的技术问题。

本发明的一种金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，包括如下步骤：

S1.基于热力学、相图计算原理，针对金属材料成分和温度建立获取材料相变和热物性参数的方法；

基于系列单点平衡的相变计算以及温度区间的迭代循环计算，通过耦合不同的金属材料热力学数据库包，实现对任何材料体系和成分的相变和热物性参数的计算；

S2.建立温度场-应力场的热力耦合计算或传热计算的有限元模型；

S3.建立连接热动力学计算的温度场和热应力计算子步骤；

针对温度场-应力场的热力耦合计算模型，建立用于有限元计算的热源子步骤和膨胀应力子步骤；通过热源子步骤和膨胀应力子步骤调用S1步骤中的相变温度和热物性参数，使多场热力耦合计算的每一计算步都能随时在线获取温度场和应力场计算所需的热物性参数，进行迭代计算；

热应力的计算公式为：{σ}＝[D]·({ε}-{ε₀})；

其中，σ为应力，ε为应变，ε₀为热应变，D为材料的刚度矩阵；

而部件在X、Y、Z三个方向上的热应变均为：ε₀＝α·T；

其中，α为线膨胀系数，T为温度；

如果仅需要对温度场和组织场的耦合计算，则不需要S3，且S2建立传热计算有限元模型即可；

S4.提交多场耦合计算任务并进行求解、后处理和分析；

建立多场耦合计算任务，选择S1步骤至S3步骤建立的热力学计算、热源子步骤和膨胀应力子步骤的路径，并提交任务进行求解；最终获得材料随时间变化的温度场和热应力分布情况；

S5.进行温度变化对应的组织演变计算；

基于温度场，直接耦合热力学计算方法，可以获得热力学平衡相的含量信息；在有限元软件中利用CCT/TTT信息在子步骤中定义组织的参量，也能够直接耦合计算非平衡态的组织场分布情况；直接通过节点的温度变化曲线，也可以耦合相场法进行组织的直观演变模拟。

进一步地，S1步骤中，热物性参数包括相变、热容和热膨胀系数；根据以下公式获得不同体系的热容：

单相时，体系的热容计算公式为：

复相时，体系的热容计算公式为：

其中，C为热容(J/kg·K)，M为摩尔质量(kg/mol)，dH为焓值变化(J)，dT为温度变化(K)，f_i为第i相的体积分数，i为1、2、3…。

进一步地，S1步骤中，热物性参数包括相变、热容和热膨胀系数；根据以下公式获得不同体系的热膨胀系数：

单相时，体系的线膨胀系数计算公式：

复相时，体系的线膨胀系数计算公式：

其中，α为线膨胀系数，f_i为相的体积分数，i为1、2、3…，V为摩尔体积(m³/mol)，T为温度(K)。

进一步地，对于S2步骤中，在通用有限元软件中，建立热力耦合有限元模型，包括以下子步骤：

S21.建立装配二维或者三维的部件几何模型；设置金属材料随温度变化的热物性参数，其中，热膨胀系数选择通过用户子步骤进行自定义；

S22.建立直接或顺序热力耦合的分析步，设置部件的初始温度和边界条件，以及受力条件、热流和换热辐射交互条件，或通过建立子步骤定义热源和非均匀外力；

S23.对整体部件进行网格划分。

进一步地，对于S23步骤中，当对整体部件进行网格划分时，当整体部件采用三维模型时，三维模型采用六面体单元网格，整体部件的部分位置可根据情况进行细化。

进一步地，对于S23步骤中，当对整体部件进行网格划分时，当整体部件采用二维模型时，二维模型采用四面体单元网格，整体部件的部分位置可根据情况进行细化。

进一步地，S3步骤中，集成热动力学计算和多场耦合计算之间的数据传递采用间接传递方法，包括：

首先，通过热力学计算步骤，获得材料系列温度下的热膨胀系数和热容信息的输出文件；然后，在有限元的膨胀应力自定义子步骤中，通过读取热膨胀系数信息文件，进行插值计算获得每一迭代步每个节点对应温度的膨胀应力；最后，进行温度场-应力场的热力耦合计算求解。

进一步地，对于S3步骤中，集成热力学计算和多场耦合计算之间的数据传递采用完全直接传递方法，包括以下过程:

在通用有限元软件的自定义子步骤中，通过耦合热力学计算的lib或dll文件，直接调用热力学计算结果，从而直接在线获取每一迭代步每个节点对应温度的相变、热膨胀系数和热容信息。

进一步地，S5步骤中，基于温度场直接耦合热力学计算方法，获得热力学平衡相的含量信息，获取金属材料热处理过程中的奥氏体化测定结果。进一步地，S5步骤中，耦合计算组织场还可以采用从S4步骤获得的多场耦合计算结果中，输出需要重点分析研究的区域或节点的温度变化履历文件；并利用热力学计算、相场软件或者CCT/TTT信息进行计算。

进一步地，S5步骤中，当耦合计算组织场采用相场模型进行组织演变计算时，根据节点温度变化判断实际的相变情况，需要确定相场模型的类型是凝固模型、晶粒长大模型还是固态相变的模型，再利用耦合相场软件建立相应的相场模型进行组织演变计算；在相场模型中设置初始组织，调用热动力学数据库，调用温度变化文件，进行相转变、晶粒尺寸变化计算，获得对应区域的组织演变情况。

与现有技术相比，本发明至少具有以下效果之一：

(1)可以实现相图计算与有限元计算相结合，对不同的材料成分，在获得空间温度场变化的同时，获得平衡态或非平衡态的组织场信息。可使整个生产过程和热处理过程有科学支撑、更直观可控。

(2)通过集成热力学计算与有限元多场耦合的方法，直接考虑成分对热物性参数以及相变应力的影响，能够精准计算相变对温度场、残余应力的影响，实现对不同材料的热处理工艺优化。

(3)通过集成相场法模拟晶粒尺寸变化，可指导热处理、焊接工艺制度的制定以及性能的预测。

(4)通过集成热力学计算与有限元多场耦合的方法，当改变输入的成分，可能获得不同的温度场、应力场和组织场，这对于研究成分-工艺-性能之间的关系以及优化有重要意义。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1本发明提供的热动力学和有限元的多场耦合集成方法的数据传递和计算流程图；

图2为实施例一提供的构建钢的平板焊接三维模型及其网格划分示意图；

图3为由热动力学计算方法根据材料成分计算的线膨胀系数随温度变化示意图；

图4为实施例一中平板焊接过程中的温度场分布示意图

图5为实施例一中钢材料在垂直焊缝方向上横向残余应力分布示意图；

图6为实施例一中钢材料在平行焊缝方向上纵向方向上残余应力分布示意图；

图7为实施例一中钢在焊接热影响区的温度变化曲线；

图8为实施例一提供的母材奥氏体化之前的初始晶粒尺寸示意图；

图9为实施例一提供的热影响区的粗晶区内奥氏体化过程之后奥氏体晶粒尺寸示意图；

图10为实施例一提供的热影响区的正火区内奥氏体化过程之后奥氏体晶粒尺寸示意图；

图11为实施例二提供的300mm*120mm板坯在加热炉中某时刻温度分布示意图；

图12为实施例二提供的上限成分钢在对应图11温度场时的奥氏体体积分布示意图；

图13为实施例二提供的对比上限、下限成分钢在对应图11温度场时的奥氏体体积分布差异性示意图(其中，实线为上限成分钢的奥氏体分布；虚线为下限成分钢的奥氏体分布)。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了一种热动力学和有限元的多场耦合集成计算方法，其主要的原理、数据传递和流程如图1所示，包括如下步骤：

S1.基于热力学、相图计算原理，针对金属材料成分和温度建立获取金属材料相变和热物性参数的方法；

具体地，基于热力学、相图计算原理，建立针对金属材料成分和温度可输出相含量、热容和热膨胀系数的计算方法，该方法主要基于系列单点平衡的相变计算，以及温度区间的迭代循环计算，通过耦合不同的金属材料热力学数据库包，实现对不同的金属材料体系和成分的相应热力学计算；热物性参数包括相含量、热容和热膨胀系数；

根据以下公式获得不同体系的热容：

单相时，体系的热容计算公式为：

复相时，体系的热容计算公式为：

其中，C为热容(J/kg·K)，M为摩尔质量(kg/mol)，dH为焓值变化(J)，dT为温度变化(K)。

根据以下公式获得不同体系的热膨胀系数：

单相时，体系的线膨胀系数计算公式：

复相时，体系的线膨胀系数计算公式：

其中，α为线膨胀系数，f_i为第i相的体积分数，V为摩尔体积(m³/mol)，T为温度(K)。

S2.建立温度场-应力场的热力耦合计算的有限元模型；

在通用有限元软件中，建立热力耦合有限元模型，包括以下子步骤：

S21.建立装配二维或者三维的部件几何模型；设置钢或者其它金属材料随温度变化的热物性参数，其中，热膨胀系数选择通过用户子步骤进行自定义；

S22.建立直接或顺序热力耦合的分析步，设置部件的初始温度和边界条件，以及受力条件、热流和换热辐射等交互条件，也可通过建立子步骤定义热源和非均匀外力；

S23.对整体部件进行网格划分，三维模型采用六面体单元网格，二维截面模型采用四面体单元网格，部分位置可根据情况进行细化。

S3.建立连接热动力学计算的温度场和热应力计算子步骤；

针对温度场-应力场的热力耦合计算模型，建立通用有限元可用的子步骤，例如，热源子步骤和膨胀应力子步骤；通过本步骤建立的子步骤调用S1步骤中的热力学计算方法，使多场热力耦合计算的每一计算步都能随时在线获取温度场和应力场计算所需的热物性参数，进行迭代计算。

热应力的计算公式为：{σ}＝[D]·({ε}-{ε₀})；

其中，σ为应力，ε为应变，ε₀为热应变，D为材料的刚度矩阵；

而部件在X、Y、Z三个方向上的热应变均为：ε₀＝α·T；

其中，ε₀为热应变，α为线膨胀系数，T为温度(K)。

需要说明的是，该步骤中集成热动力学计算和多场耦合计算之间的数据传递采用主要有间接传递和完全直接传递两种方法，其中，当采用间接传递方法时，其过程为：

首先，通过热力学计算步骤，获得材料系列温度下的热膨胀系数和热容信息的输出文件；然后，在有限元的膨胀应力自定义子步骤中，通过读取热膨胀系数信息文件，进行插值计算获得每一迭代步每个节点对应温度的膨胀应力；最后，进行温度场-应力场的热力耦合计算求解。

当集成热力学计算和多场耦合计算之间的数据传递采用完全直接传递方法时，其过程为：在通用有限元软件的自定义子步骤中，通过耦合热力学计算的lib或dll文件，直接调用热力学计算结果(相组成和含量、相转变温度、体系膨胀系数等)，从而直接在线获取每一迭代步每个节点对应温度的相变、热膨胀系数和热容信息。

S4.提交多场耦合计算任务并进行求解、后处理和分析；

建立多场耦合计算任务，选择S1步骤至S3步骤建立的热力学计算、热源子步骤和膨胀应力子步骤的路径，并提交任务进行求解；最终获得材料随时间变化的温度场、组织场和热应力分布情况；

S5.进行温度变化对应的组织演变计算；

基于温度场，直接耦合热力学计算获得平衡态的相变；此外，耦合温度场进行组织场的计算还有两种方式，一种方式是在有限元软件中通过子步骤定义组织的参量，利用CCT/TTT信息进行判断，从而在温度场计算过程中，能够直接耦合计算获取组织场的分布情况。

另一种方式是耦合相场软件进行计算，采用从S4步骤获得的多场耦合计算结果，输出需要重点分析研究的区域或节点的温度变化履历文件(即随时间变化的温度变化曲线)，进行直观的组织形貌演变模拟。当耦合计算组织场采用相场模型进行组织演变计算时，根据节点温度变化判断实际的相变情况，需要确定相场模型的类型是凝固模型、晶粒长大模型还是固态相变的模型，再利用耦合相场软件进行组织演变计算建立对应的相场模型；在相场模型中设置初始组织，选择自动调用热力学数据库(获取相变和相成分信息)，调用温度履历文件，进行相转变、晶粒尺寸变化计算，获得对应区域的组织演变情况。

首先，本发明能够实现相图计算与有限元计算相结合，对不同的材料成分，在获得空间温度场变化的同时，获得平衡态或非平衡态的组织场信息。可使整个生产过程和热处理过程有科学支撑、更直观可控。

其次，本发明通过集成热力学计算与有限元多场耦合的方法，直接考虑成分对热物性参数以及相变应力的影响，能够精准计算相变对温度场、残余应力的影响，实现对不同材料的热处理工艺优化。

然后，本发明通过集成相场法模拟晶粒尺寸变化，可指导热处理、焊接工艺制度的制定以及性能的预测。

再次，本发明通过集成热力学计算与有限元多场耦合的方法，当改变输入的成分，可能获得不同的温度场、应力场和组织场，这对于研究成分-工艺-性能之间的关系以及优化有重要意义。

需要说明的是，本发明中的CCT曲线即过冷奥氏体连续冷却转变曲线；TTT曲线是指综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下等温温度、保持时间与转变产物所占的百分数(转变开始及转变终止)的关系曲线，又称为“C曲线”。

实施例一

以表1中的成分钢的平板焊接过程计算为例，利用上述的热动力学和有限元的多场耦合集成计算方法，针对温度场、应力场和组织场的多场耦合计算过程，进行实例操作过程演示和说明，如图1至图10所示：

表1成分钢的成分含量及相转变温度

成分	C	Si	Mn	Fe	T-A3(℃)
						wt％	0.10	0.2	1.4	Rest	830.2

首先，建立三维平板对接焊接的模型并划分网格，如图5所示。需要设置材料的密度、热导率、弹性模量、屈服强度等参数，而其中材料参数热容和热膨胀系数(如图6所示)是根据成分直接通过集成的热力学计算方法获得并传递给有限元多场耦合模型，减少了参数的文献查询。

在建立直接耦合热力分析方法的过程中，设置初始步中部件的初始温度为25℃，空气换热的条件参数(包括换热系数50W/m²K,空气温度25℃)，设置热辐射条件(辐射系数0.8，空气温度25℃)；然后利用用户自定义的焊接热源子步骤模拟焊接热输入过程，可获得焊接过程温度场分布(如图7所示)；同时，耦合结构分析获得材料在平行和垂直焊缝方向上的焊接残余热应力分布情况(如图8和图9所示)；最后，针对热影响区的温度变化(如图10所示)，结合相场模型软件，针对初始组织(如图11所示)，计算热影响区的粗晶区和正火区的奥氏体晶粒变化情况(分别如图11和图12所示)。通过组织演变计算发现，在粗晶区(对应图10中(a)温度变化)，奥氏体化过程组织由初始的8.5μm长大到了15.98μm，而正火区(对应图10中(b)温度变化)，奥氏体化过程组织由初始的8.5μm仅长大到了8.66μm，非常直观的显示了焊接热影响区的组织变化。通过调整材料输入成分，使得材料在热影响区的温度区间仍然能够存在一定含量的第二相，则其粗晶区的晶粒变化受钉扎作用，其晶粒尺寸不会长大太快，则能够改善热影响区的性能。通过本发明的热动力学和有限元的耦合集成计算方法，能够基于材料成分，从相变、热膨胀系数方面为焊接性、残余应力的计算分析提供参数输入，可解释不同材料成分对材料冷裂纹敏感性、热影响区性能稳定性的影响，为材料优化提供设计方案。

实施例二

以表2中某上下限成分的钢热处理奥氏体化过程计算为例，针对上述的热动力学和有限元的多场耦合集成计算方法，在不考虑热应力计算时，仅考虑温度场和组织场的耦合计算，获取热力学平衡态条件下的相变情况，进行实例操作过程演示和说明：

表2钢的成分及其含量的上、下限

成分	C	Si	Mn	Ni	Cr	Mo	Cu	Fe
									上限	0.18	0.15	0.10	2.50	1.40	0.35	0.25	Rest
下限	0.13	0.38	0.40	3.50	1.80	0.60	0.25	Rest

首先在有限元通用软件中针对300mm*120mm二维板坯的奥氏体化过程进行建模，输入材料的热物性参数，以及加热炉中的换热系数，可以进行温度场计算。而为了获得在加热炉中加热到900℃过程中某时刻该板坯的组织状况，即奥氏体化程度，则需要通过与热力学计算之间的数据传递进行耦合。当板坯在加热炉中加热一定时间后，板坯的温度场如图2所示，通过与热力学计算之间的数据传递和耦合，设置热力学计算所需要的材料成分(上表中钢的下限成分)，则对网格中的每个节点可进行同步热力学耦合计算，并最终能够获得的对应下限成分钢的奥氏体体积分数分布如图3所示。由于不同成分的材料的相转变温度有差异，因此它们在热处理过程的奥氏体化速度是不一样的。图4对比了在相同的温度条件下，表2中上限、下限成分的钢其奥氏体体积分数分别为95％和30％时的等值线(如图13所示)，可直观观察到上限钢的奥氏体化速度更快(实线)，其奥氏体化时间可以短点。通过与热力学的耦合计算，可以在线获得奥氏体的体积分数变化，从而精准控制热处理过程的组织变化情况；并对不同成分的材料，能够设计合理的热处理过程的温度和时间，提高生产的效率和精准性，对于工业生产工艺的制定有一定的指导作用。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.针对金属材料的成分和温度获取金属材料的相变和热物性参数；

S2.建立温度场-应力场的热力耦合计算或传热计算的有限元模型；

S3.计算热处理过程中金属材料的温度和热应力变化；

通过将S1步骤获取的金属材料的相变和热物性参数应用到S2步骤建立的有限元模型中，根据传热计算公式，获取温度场和金属材料的热应力，热应力的计算公式为：

{σ}＝[D]·({ε}-{ε₀})；

其中，σ为应力，ε为应变，ε₀为热应变，D为材料的刚度矩阵；

所述金属材料在X、Y、Z三个方向上的热应变均为：ε₀＝α·T；

其中，α为线膨胀系数；T为温度(K)；

S4.获取所述金属材料的温度场和热应力随时间变化的分布情况；

S5.进行温度变化对应的组织演变计算，获取金属材料热处理过程中的奥氏体化测定结果。

2.根据权利要求1所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述热物性参数包括相变、热容和热膨胀系数；根据以下公式获得不同体系的热容：

单相时，热容计算公式为：

复相时，热容计算公式为：

其中，C为热容(J/kg·K)，M为摩尔质量(kg/mol)，dH为焓值变化(J)，dT为温度变化(K)，f_i为第i相的体积分数，i为1、2、3…。

3.根据权利要求1所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述热物性参数包括相变、热容和热膨胀系数；根据以下公式获得不同体系的热膨胀系数：

单相时，线膨胀系数计算公式：

复相时，线膨胀系数计算公式：

其中，α为线膨胀系数，f_i为第i相的体积分数，V为摩尔体积(m³/mol)，T为温度(K)，i为1、2、3…。

4.根据权利要求3所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，对于所述S2步骤中，建立温度场-应力场的热力耦合计算或传热计算的有限元模型包括以下子步骤：

S21.建立装配二维或者三维的金属材料的几何模型，设置金属材料随温度变化的热物性参数；

S22.设置金属材料的初始温度和边界条件以及受力条件、热流和换热辐射交互条件，进行直接或顺序热力耦合；

S23.对有限元模型整体进行网格划分。

5.根据权利要求4所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，对于所述S22步骤中，设置热源并利用热源对金属材料进行热处理；设置非均匀外力并将非均匀外力施压于有限元模型上。

6.根据权利要求4或5所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，对于所述S23步骤中，所述有限元模型网格划分采用六面体单元网格或四面体单元网格。

7.根据权利要求6所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，所述S4步骤中，建立多场耦合计算任务，根据S1步骤至S3步骤提交任务进行求解，获得金属材料的温度场和热应力分布随时间变化情况。

8.根据权利要求1至7任一项所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，所述S5步骤中，基于温度场直接耦合热力学计算方法，获得热力学平衡相的含量信息从而获取金属材料热处理过程中的奥氏体化测定结果。

9.根据权利要求1至7任一项所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，所述S5步骤中，利用CCT/TTT信息定义奥氏体的参量，直接耦合计算非平衡态的组织场分布情况，获取金属材料热处理过程中的奥氏体化测定结果。

10.根据权利要求1至7所述的金属材料热处理过程中的奥氏体化测定方法，其特征在于，所述S5步骤中，通过节点的温度变化曲线或耦合相场法进行奥氏体晶粒的直观演变模拟，获取金属材料热处理过程中的奥氏体化测定结果。