CN114861509A - 一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统 - Google Patents

一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种特钢热处理工艺数据处理方法与系统，涉及数字处理技术领域，方法包括：进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；获得热处理工艺的基础手段集；分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；进行热处理试验，得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；构建评估指标集；对多个指标进行检测，得到各检测结果；得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；对比并筛选最优指数，反向匹配热处理方案。解决特钢热处理的工艺参数无法进行适应性优化，导致特钢热处理后的性能指标不佳技术问题，达到通过模拟辅助特钢热处理工艺参数的优化调整，精准匹配热处理工艺方案，提升特钢热处理性能技术效果。

Description

一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统
技术领域
本发明涉及数字处理技术领域，具体涉及一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统。
背景技术
特钢热处理就是以预定的速度加热到预定的温度，保温一定时间，然后以预定的方法冷却到室温的一种加热工艺，可以大幅度改良特钢材料的工艺性能与使用性能，延长加工特钢加工制得零件的使用寿命，但是，特钢热处理工艺参数的无法进行适应性优化，导致特钢热处理后的工艺性能与使用性能无法达到最优。
现有技术中存在特钢热处理的工艺参数无法进行适应性优化，导致特钢热处理后的性能指标不佳的技术问题。
发明内容
本申请通过提供了一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统，解决了特钢热处理的工艺参数无法进行适应性优化，导致特钢热处理后的性能指标不佳的技术问题，达到了通过模拟辅助特钢热处理工艺参数的优化调整，精准匹配热处理工艺方案，提升特钢热处理性能的技术效果。
鉴于上述问题，本申请提供了一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统。
第一方面，本申请提供了一种特钢热处理工艺数据处理方法，其中，所述方法包括：进利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；获得热处理工艺的基础手段集，其中，所述基础手段集包括退火、正火、淬火、回火；基于所述工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；依次利用所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案，对所述特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；构建评估指标集，其中，所述评估指标集包括多个指标，用于对热处理后的特钢进行综合评估；对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的所述多个指标依次进行检测，并分别得到各检测结果；基于所述各检测结果，依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；对比所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。
第二方面，本申请提供了一种特钢热处理工艺数据处理系统，其中，所述系统包括：性能分析单元，所述性能分析单元用于利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；工艺参数获取单元，所述工艺参数获取单元用于获得热处理工艺的基础手段集，其中，所述基础手段集包括退火、正火、淬火、回火；工艺方案确定单元，所述工艺方案确定单元用于基于所述工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；处理试验单元，所述处理试验单元用于依次利用所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案，对所述特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；指标集构建单元，所述指标集构建单元用于构建评估指标集，其中，所述评估指标集包括多个指标，用于对热处理后的特钢进行综合评估；指标检测单元，所述指标检测单元用于对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的所述多个指标依次进行检测，并分别得到各检测结果；加权计算单元，所述加权计算单元用于基于所述各检测结果，依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；对比筛选单元，所述对比筛选单元用于对比所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求，获得热处理工艺的基础手段集，基于工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案，对特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；构建评估指标集；对退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢的多个指标依次进行检测，分别得到各检测结果；依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；对比并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。本申请实施例达到了通过模拟辅助特钢热处理工艺参数的优化调整，精准匹配热处理工艺方案，提升特钢热处理性能的技术效果。
附图说明
图1为本申请一种特钢热处理工艺数据处理方法的流程示意图；
图2为本申请一种特钢热处理工艺数据处理方法的组成退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢的检测结果的流程示意图；
图3为本申请一种特钢热处理工艺数据处理方法的对退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数进行一次调整的流程示意图；
图4为本申请一种特钢热处理工艺数据处理系统的结构示意图。
附图标记说明：性能分析单元11，工艺参数获取单元12，工艺方案确定单元13，处理试验单元14，指标集构建单元15，指标检测单元16，加权计算单元17，对比筛选单元18。
具体实施方式
本申请通过提供了一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统，解决了特钢热处理的工艺参数无法进行适应性优化，导致特钢热处理后的性能指标不佳的技术问题，达到了通过模拟辅助特钢热处理工艺参数的优化调整，精准匹配热处理工艺方案，提升特钢热处理性能的技术效果。
实施例一
如图1所示，本申请提供了一种特钢热处理工艺数据处理方法，其中，所述方法包括：
S100：利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；
进一步的，所述步骤S100包括：
S110：获得所述特钢的化学成分；
S120：基于所述化学成分对JMatPro软件进行材料成分设置；
S130：利用JMatPro软件模拟得到所述特钢的奥氏体化曲线、冷却曲线；
S140：分析所述奥氏体化曲线得到所述特钢的加热相变特性，分析所述冷却曲线得到所述特钢的冷却相变特性；
S150：根据所述加热相变特性、所述冷却相变特性，确定所述工艺参数要求。
具体而言，所述工艺参数要求即热处理相变性能的参数要求，包括加热和冷却CCT/TTT等相变特性参数，利用JMatPro软件进行材料性能模拟，对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求。
具体而言，钢铁分为普钢和特钢，所述特钢的包括但不限于特殊性能钢（特殊质量合金钢）、不锈钢、电工钢（硅钢），所述特钢的化学成分包括元素组成、元素成分或其他方面化学特征，通过所述特钢的生产加工数据获取所述特钢的化学成分，基于所述化学成分对JMatPro软件进行材料成分设置；利用JMatPro软件模拟得到所述特钢的奥氏体化曲线、冷却曲线，所述奥氏体化曲线即所述特钢加热形成奥氏体冷至低于临界温度后发生转变的规律的曲线图，所述冷却曲线包括CCT冷却曲线和TTT冷却曲线；分析所述奥氏体化曲线得到所述特钢的加热相变特性，分析所述冷却曲线得到所述特钢的冷却相变特性；根据所述加热相变特性、所述冷却相变特性，确定所述工艺参数要求，所述工艺参数要求为特钢热处理工艺过程中对应的参数指标要求，通过模拟软件进行参数模拟，确定工艺参数要求，保证了所述工艺参数要求的客观性与合理性。
S200：获得热处理工艺的基础手段集，其中，所述基础手段集包括退火、正火、淬火、回火；
S300：基于所述工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；
具体而言，获得热处理工艺的基础手段集，所述基础手段集包括退火、正火、淬火、回火；基于所述工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案，在特钢热处理工艺中退火工艺手段包括完全退火、不完全退火、球化退火、等温退火、低温退火、扩散退火、在结晶退火、消除应力退火，需要结合所述工艺参数要求，对退火手段进行进一步细化，对应确定退火方案，对应的，正火方案、淬火方案、回火方案与退火方案的分析方法存在类似，此处不做赘述，对应确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案，为特钢热处理工艺数据的优化处理提供技术支持。
进一步具体说明，所述退火表示将特钢加热到适温后，保温一定时间，然后缓慢冷却，使得特钢的组织接近平衡状态，所述正火表示将特钢加热到Ac3（亚共析钢）或Acm(对过共析钢)以上适温（30〜50℃），保温一定时间，使特钢完全转变为奥氏体后进行空冷，以得到珠光体类型组织，所述淬火表示将特钢加热到临界温度Ac3或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，然后以大于临界淬火速度冷却，得到马氏体（或贝氏体）转变，所述回火表示将淬火后工件加热到低于临界点温度一段时间后，再冷却到室温。
S400：依次利用所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案，对所述特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；
S500：构建评估指标集，其中，所述评估指标集包括多个指标，用于对热处理后的特钢进行综合评估；
具体而言，依次利用所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案，对所述特钢进行热处理试验，所述热处理试验通过回火炉、焙烧炉、加热炉或其他相关设备配合，进行方案的具体实施，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢，构建评估指标集，所述评估指标集包括多个指标，用于对热处理后的特钢进行综合评估，所述多个指标的相似度越低且指标数量越大，综合评估结果的稳定度越好，对热处理后的特钢进行综合评估。
S600：对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的所述多个指标依次进行检测，并分别得到各检测结果；
进一步的，所述分别得到各检测结果，所述步骤S600包括：
S610：对所述评估指标集中的所述多个指标进行类别划分，得到指标划分结果；
S620：根据所述指标划分结果设计检测试验集，其中，所述检测试验集包括硬度试验、拉伸试验；
S630：依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行所述硬度试验、所述拉伸试验，并根据试验情况得到所述各检测结果。
具体而言，对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的所述多个指标依次进行检测，所述多个指标包括但不限于屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率等参数指标，并分别得到各检测结果，保证了各检测结果的可靠性。
具体而言，对所述评估指标集中的所述多个指标进行类别划分，将同一试验环境中均可以得到的指标划分为同一类别中，得到指标划分结果；根据所述指标划分结果设计检测试验集，其中，所述检测试验集可以是硬度试验、拉伸试验或其他相关试验，具体结合所述指标划分结果进行对应确定；依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行所述硬度试验、所述拉伸试验，并根据试验情况得到所述各检测结果，保证了所述检测结果的客观性，为后续信息处理提供可靠数据信息基础。
进一步的，如图2所示，所述根据试验情况得到所述各检测结果，所述步骤S630包括：
S631：基于所述硬度试验，利用布氏硬度计依次得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的表面硬度；
S632：基于所述硬度试验，利用洛氏硬度计依次得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的心部硬度；
S633：基于所述拉伸试验，利用电子拉伸试验机依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行拉伸试验，并得到拉伸试验数据集；
S634：对所述拉伸试验数据集进行计算分析，依次确定所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率；
S635：根据所述表面硬度、所述心部硬度、所述屈服强度、所述抗拉强度、所述延伸率、所述断面收缩率，分别组成所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的检测结果。
具体而言，所述布氏硬度计的核心部件是一个小型液压系统，可快速测算结构体的真实硬度，利用布氏硬度计依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行硬度试验，通过所述硬度试验，分别得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的表面硬度与所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的心部硬度；所述由调速系统控制电机转动，经减速系统减速，通过杠副带横梁上升、下降，完成试样的拉伸力学性能试验，利用电子拉伸试验机依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行拉伸试验，通过所述拉伸试验，依次得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的拉伸试验数据集，对所述拉伸试验数据集进行计算分析，依次确定所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率；根据所述表面硬度、所述心部硬度、所述屈服强度、所述抗拉强度、所述延伸率、所述断面收缩率，组成所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的检测结果，对试验情况得到所述各检测结果的检测过程进行细化，保障了所述检测过程的稳定执行。
S700：基于所述各检测结果，依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；
具体而言，在检测得到所述各检测结果之后，利用归一化处理对所述各检测结果进行简化处理，经过变换，将所述各检测结果变为无量纲表达式，为便于后续的数据分析处理，同时加快了求最优解的速度。
进一步，利用变异系数法对归一化处理得到的各个结果进行加权计算，所述变异系数法为一种客观赋权的方法，直接利用所述归一化处理得到的各个结果所包含的信息，通过计算得到所述归一化处理得到的各个结果的权重，确定权重后，依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的检测结果进行权重计算，分别计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数，为后续数据分析提供稳定数据基础。
S800：对比所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。
具体而言，基于所述各检测结果，依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数，所述加权计算的权值与退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案的参数信息对应；所述数据筛选可以通过包括k-means算法、K-medoids算法、bp反向传播等相关数据筛选择优算法，对比所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案，保证了特钢的所述热处理方案的合理性。
进一步的，如图3所示，在所述依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数之后，本申请实施例还包括：
S710：依次采集所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案的试验记录数据；
S720：根据所述试验记录数据分别确定各方案的加热温度、加热时间、冷却温度、冷却时间；
S730：根据各方案的所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间，依次计算各方案的处理成本；
S740：根据所述各方案的处理成本，分别对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行一次调整。
具体而言，依次采集所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案的试验记录数据，所述数据信息包括试验过程的设定的参数指标与试验过程采集的数据信息；根据所述试验记录数据分别确定各方案的加热温度、加热时间、冷却温度、冷却时间，为数据信息的可比性，便于后续进行分析处理，加热温度与冷却温度的单位均对应摄氏度，加热时间与冷却时间的单位均对应秒；根据各方案的所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间，依次计算各方案的处理成本；根据所述各方案的处理成本，分别对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行一次调整，所述调整考虑热处理成本进行综合指数的一次调整，保证综合指数信息的处理成本的同时，提高数据信息处理效率。
进一步具体说明，根据所述各方案的处理成本，通过主观赋权法，分别对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行一次调整，在进行特钢热处理方案择优过程，需要考虑到热处理工艺的成本，所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案同属于特钢热处理方案，各热处理方案对应的处理成本不同，根据各热处理方案对应的处理成本进行主观赋权法确定权重，通过权重进行一次调整，为保证筛选所得热处理方案满足成本限制提供支持。
进一步的，在所述分别确定各方案的加热温度、加热时间、冷却温度、冷却时间之后，所述步骤S720包括：
S721：构建所述特钢的有限元模型，并对所述有限元模型进行网格划分；
S722：获得所述特钢的材料特性数据，并基于所述材料特性数据对所述有限元模型的前处理器进行输入设置；
S723：基于所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案依次进行仿真模型，得到各方案的模拟结果；
S724：对所述各方案的模拟结果进行对比分析，分别得到各方案的仿真加热温度、仿真加热时间、仿真冷却温度、仿真冷却时间；
S725：通过所述仿真加热温度、所述仿真加热时间、所述仿真冷却温度、所述仿真冷却时间，依次对所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间进行校验。
具体而言，构建所述特钢的有限元模型，并对所述有限元模型进行网格划分，所述网格划分结合数据信息的特征，进行单元网格的划分；获得所述特钢的材料特性数据，并基于所述材料特性数据对所述有限元模型的前处理器进行输入设置，所述前处理器为所述有限元模型的输入功能的结构单元；基于所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案依次输入仿真模型进行仿真模拟，得到各方案的模拟结果；对所述各方案的模拟结果进行对比分析，分别得到各方案的仿真加热温度、仿真加热时间、仿真冷却温度、仿真冷却时间，仿真加热温度与仿真冷却温度的单位均对应摄氏度，仿真加热时间与仿真冷却时间的单位均对应秒，通过所述仿真加热温度、所述仿真加热时间、所述仿真冷却温度、所述仿真冷却时间，依次对所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间进行校验，通过仿真软件进行同步模拟，对试验过程的数据信息进行校验，保证了试验过程信息的合理性。
进一步的，在所述进行一次调整之后，所述步骤S740包括：
S741：根据所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢，组建后加工处理特钢集；
S742：对所述后加工处理特钢集中各特钢依次进行后加工处理，其中，所述后加工处理包括精车处理、磨削处理、钻孔处理；
S744：分别获得所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据；
S745：根据所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，分别评估所述各特钢的后加工处理效果；
S746：基于所述各特钢的后加工处理效果，对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行二次调整。
具体而言，根据所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢，组建后加工处理特钢集；对所述后加工处理特钢集中各特钢依次进行后加工处理，所述后加工处理包括精车处理、磨削处理、钻孔处理，所述加工处理需要车铣复合装置、钻床等其他相关加工处理装置配合进行加工处理；分别获得所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据为精车处理、磨削处理、钻孔处理过程的参数指标数据；根据所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，分别评估所述各特钢的后加工处理效果；基于所述各特钢的后加工处理效果，对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行二次调整，配合后续加工工序的影响情况，对特钢的热处理的综合指数进行二次调整，进一步完善了特钢热处理工艺参数的优化方案，保证了特钢的热处理的综合指数的合理性。
进一步具体说明，评估所述各特钢的后加工处理效果，示例性的，加工后，从特钢表面质量、处理时间等相关参数指标，评估后加工处理难易程度、处理效果等，如：磨削速度快，说明特钢韧性、强度等其他相关参数指标合适，易于进行磨削处理，磨削处理的效率高，另一方面，磨削后特钢表面不光滑，则磨削质量差，可能是热处理方案不合理，导致磨削处理的无法稳定执行。
进一步具体而言，根据所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，通过熵权法等客观赋权方法进行权重计算，分别评估所述各特钢的后加工处理效果，为保证热处理所得工件满足后续加工要求提供技术支持，基于所述各特钢的后加工处理效果，通过层次分析法，主观对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行赋权，所述层次分析法为主观赋权法，综合通过熵权法进行权重计算与所述层次分析法赋权结果，进行组合赋权，所述组合赋权即综合主、客观赋权结果进行赋权，对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行二次调整，提高特钢的热处理的综合指数的稳定性。
示例性说明，甲、乙为两块相同的含碳量低于0.5%的钢坯，使用正火对甲钢坯进行热处理，使用退火对乙钢坯进行热处理，不同的热处理工艺使得处理后钢坯的硬度等相关参数指标不同，具体的，含碳量大于0.5%的钢材，为降低其硬度易于切削，常采用退火处理；含碳量低于0.5%的钢材，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理，在试验环境相同的情况下，进行精车处理、磨削处理、钻孔处理，分别记录甲、乙钢坯的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，得到甲钢材在精车处理、磨削处理、钻孔处理后，材料表面光滑，即甲钢材的硬度满足精车处理、磨削处理、钻孔处理要求；乙钢材在精车处理、磨削处理、钻孔处理后，材料表面出现规则性划痕，所述规则性划痕为精车处理、磨削处理、钻孔处理加工留下，即乙钢材的硬度不满足精车处理、磨削处理、钻孔处理要求。
综上所述，本申请所提供的一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统具有如下技术效果：
由于采用了利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；获得热处理工艺的基础手段集；基于工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；对特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；构建评估指标集；对退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢的多个指标依次进行检测，分别得到各检测结果；依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；对比并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。本申请通过提供了一种特钢热处理工艺数据处理方法及系统，达到了通过模拟辅助特钢热处理工艺参数的优化调整，精准匹配热处理工艺方案，提升特钢热处理性能的技术效果。
由于采用了利用布氏硬度计进行硬度试验，获取退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢的表面硬度与退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢的心部硬度，利用电子拉伸试验机进行拉伸试验，对退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢，得到拉伸试验数据集，进行计算分析，依次确定退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率，分别组成退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢的检测结果。对试验情况得到各检测结果的检测过程进行细化，保障了检测过程的稳定执行。
由于采用了根据退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢，组建后加工处理特钢集；对各特钢依次进行后加工处理；分别获得各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，分别评估各特钢的后加工处理效果，对退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数进行二次调整。进一步完善特钢热处理工艺参数的优化方案，保证了特钢的热处理的综合指数的合理性。
实施例二
基于与前述实施例中一种特钢热处理工艺数据处理方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了一种特钢热处理工艺数据处理系统，其中，所述系统包括：
性能分析单元11，所述性能分析单元11用于利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；
工艺参数获取单元12，所述工艺参数获取单元12用于获得热处理工艺的基础手段集，其中，所述基础手段集包括退火、正火、淬火、回火；
工艺方案确定单元13，所述工艺方案确定单元13用于基于所述工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；
处理试验单元14，所述处理试验单元14用于依次利用所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案，对所述特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；
指标集构建单元15，所述指标集构建单元15用于构建评估指标集，其中，所述评估指标集包括多个指标，用于对热处理后的特钢进行综合评估；
指标检测单元16，所述指标检测单元16用于对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的所述多个指标依次进行检测，并分别得到各检测结果；
加权计算单元17，所述加权计算单元17用于基于所述各检测结果，依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；
对比筛选单元18，所述对比筛选单元18用于对比所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。
进一步的，所述系统包括：
化学成分获取单元，所述化学成分获取单元用于获得所述特钢的化学成分；
成分录入与设置单元，所述成分录入与设置单元用于基于所述化学成分对JMatPro软件进行材料成分设置；
模拟曲线单元，所述模拟曲线单元用于利用JMatPro软件模拟得到所述特钢的奥氏体化曲线、冷却曲线；
相变特性分析单元，所述相变特性分析单元用于分析所述奥氏体化曲线得到所述特钢的加热相变特性，分析所述冷却曲线得到所述特钢的冷却相变特性；
参数要求确定单元，所述参数要求确定单元用于根据所述加热相变特性、所述冷却相变特性，确定所述工艺参数要求。
进一步的，所述系统包括：
类别划分单元，所述类别划分单元用于对所述评估指标集中的所述多个指标进行类别划分，得到指标划分结果；
检测试验单元，所述检测试验单元用于根据所述指标划分结果设计检测试验集，其中，所述检测试验集包括硬度试验、拉伸试验；
检测结果获取单元，所述检测结果获取单元用于依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行所述硬度试验、所述拉伸试验，并根据试验情况得到所述各检测结果。
进一步的，所述系统包括：
表面硬度测量单元，所述表面硬度测量单元用于基于所述硬度试验，利用布氏硬度计依次得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的表面硬度；
心部硬度测量单元，所述心部硬度测量单元用于基于所述硬度试验，利用洛氏硬度计依次得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的心部硬度；
拉伸试验单元，所述拉伸试验单元用于基于所述拉伸试验，利用电子拉伸试验机依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行拉伸试验，并得到拉伸试验数据集；
计算分析单元，所述计算分析单元用于对所述拉伸试验数据集进行计算分析，依次确定所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率；
检测结果确定单元，所述检测结果确定单元用于根据所述表面硬度、所述心部硬度、所述屈服强度、所述抗拉强度、所述延伸率、所述断面收缩率，分别组成所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的检测结果。
进一步的，所述系统包括：
试验数据记录单元，所述试验数据记录单元用于依次采集所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案的试验记录数据；
试验数据分析单元，所述试验数据分析单元用于根据所述试验记录数据分别确定各方案的加热温度、加热时间、冷却温度、冷却时间；
计算与分析单元，所述计算与分析单元用于根据各方案的所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间，依次计算各方案的处理成本；
指数调整单元，所述指数调整单元用于根据所述各方案的处理成本，分别对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行一次调整。
进一步的，所述系统包括：
网格划分单元，所述网格划分单元用于构建所述特钢的有限元模型，并对所述有限元模型进行网格划分；
输入设置单元，所述输入设置单元用于获得所述特钢的材料特性数据，并基于所述材料特性数据对所述有限元模型的前处理器进行输入设置；
仿真与模拟单元，所述仿真与模拟单元用于基于所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案依次进行仿真模型，得到各方案的模拟结果；
对比分析单元，所述对比分析单元用于对所述各方案的模拟结果进行对比分析，分别得到各方案的仿真加热温度、仿真加热时间、仿真冷却温度、仿真冷却时间；
信息校验单元，所述信息校验单元用于通过所述仿真加热温度、所述仿真加热时间、所述仿真冷却温度、所述仿真冷却时间，依次对所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间进行校验。
进一步的，所述系统包括：
参数特征集组建单元，所述参数特征集组建单元用于根据所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢，组建后加工处理特钢集；
加工处理单元，所述加工处理单元用于对所述后加工处理特钢集中各特钢依次进行后加工处理，其中，所述后加工处理包括精车处理、磨削处理、钻孔处理；
处理数据获取单元，所述处理数据获取单元用于分别获得所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据；
信息评估单元，所述信息评估单元用于根据所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，分别评估所述各特钢的后加工处理效果；
二次调整单元，所述二次调整单元用于基于所述各特钢的后加工处理效果，对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行二次调整。
本说明书和附图仅仅是本申请的示例性说明，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种特钢热处理工艺数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；
获得热处理工艺的基础手段集，其中，所述基础手段集包括退火、正火、淬火、回火；
基于所述工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；
依次利用所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案，对所述特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；
构建评估指标集，其中，所述评估指标集包括多个指标，用于对热处理后的特钢进行综合评估；
对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的所述多个指标依次进行检测，并分别得到各检测结果；
基于所述各检测结果，依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；
对比所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。
2.根据权利要求1所述的特钢热处理工艺数据处理方法，其特征在于，所述确定特钢热处理的工艺参数要求，所述方法包括：
获得所述特钢的化学成分；
基于所述化学成分对JMatPro软件进行材料成分设置；
利用JMatPro软件模拟得到所述特钢的奥氏体化曲线、冷却曲线；
分析所述奥氏体化曲线得到所述特钢的加热相变特性，分析所述冷却曲线得到所述特钢的冷却相变特性；
根据所述加热相变特性、所述冷却相变特性，确定所述工艺参数要求。
3.根据权利要求1所述的特钢热处理工艺数据处理方法，其特征在于，所述分别得到各检测结果，所述方法包括：
对所述评估指标集中的所述多个指标进行类别划分，得到指标划分结果；
根据所述指标划分结果设计检测试验集，其中，所述检测试验集包括硬度试验、拉伸试验；
依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行所述硬度试验、所述拉伸试验，并根据试验情况得到所述各检测结果。
4.根据权利要求3所述的特钢热处理工艺数据处理方法，其特征在于，所述根据试验情况得到所述各检测结果，所述方法包括：
基于所述硬度试验，利用布氏硬度计依次得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的表面硬度；
基于所述硬度试验，利用洛氏硬度计依次得到所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的心部硬度；
基于所述拉伸试验，利用电子拉伸试验机依次对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢进行拉伸试验，并得到拉伸试验数据集；
对所述拉伸试验数据集进行计算分析，依次确定所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率；
根据所述表面硬度、所述心部硬度、所述屈服强度、所述抗拉强度、所述延伸率、所述断面收缩率，分别组成所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的检测结果。
5.根据权利要求1所述的特钢热处理工艺数据处理方法，其特征在于，在所述依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数之后，所述方法还包括：
依次采集所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案的试验记录数据；
根据所述试验记录数据分别确定各方案的加热温度、加热时间、冷却温度、冷却时间；
根据各方案的所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间，依次计算各方案的处理成本；
根据所述各方案的处理成本，分别对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行一次调整。
6.根据权利要求5所述的特钢热处理工艺数据处理方法，其特征在于，在所述分别确定各方案的加热温度、加热时间、冷却温度、冷却时间之后，所述方法包括：
构建所述特钢的有限元模型，并对所述有限元模型进行网格划分；
获得所述特钢的材料特性数据，并基于所述材料特性数据对所述有限元模型的前处理器进行输入设置；
基于所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案依次进行仿真模型，得到各方案的模拟结果；
对所述各方案的模拟结果进行对比分析，分别得到各方案的仿真加热温度、仿真加热时间、仿真冷却温度、仿真冷却时间；
通过所述仿真加热温度、所述仿真加热时间、所述仿真冷却温度、所述仿真冷却时间，依次对所述加热温度、所述加热时间、所述冷却温度、所述冷却时间进行校验。
7.根据权利要求5所述的特钢热处理工艺数据处理方法，其特征在于，在所述进行一次调整之后，所述方法还包括：
根据所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢，组建后加工处理特钢集；
对所述后加工处理特钢集中各特钢依次进行后加工处理，其中，所述后加工处理包括精车处理、磨削处理、钻孔处理；
分别获得所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据；
根据所述各特钢的精车处理数据、磨削处理数据、钻孔处理数据，分别评估所述各特钢的后加工处理效果；
基于所述各特钢的后加工处理效果，对所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数进行二次调整。
8.一种特钢热处理工艺数据处理系统，其特征在于，所述系统包括：
性能分析单元，所述性能分析单元用于利用JMatPro软件对特钢进行性能分析，确定特钢热处理的工艺参数要求；
工艺参数获取单元，所述工艺参数获取单元用于获得热处理工艺的基础手段集，其中，所述基础手段集包括退火、正火、淬火、回火；
工艺方案确定单元，所述工艺方案确定单元用于基于所述工艺参数要求，依次分析确定退火方案、正火方案、淬火方案、回火方案；
处理试验单元，所述处理试验单元用于依次利用所述退火方案、所述正火方案、所述淬火方案、所述回火方案，对所述特钢进行热处理试验，分别试验得到退火特钢、正火特钢、淬火特钢、回火特钢；
指标集构建单元，所述指标集构建单元用于构建评估指标集，其中，所述评估指标集包括多个指标，用于对热处理后的特钢进行综合评估；
指标检测单元，所述指标检测单元用于对所述退火特钢、所述正火特钢、所述淬火特钢、所述回火特钢的所述多个指标依次进行检测，并分别得到各检测结果；
加权计算单元，所述加权计算单元用于基于所述各检测结果，依次加权计算得到退火综合指数、正火综合指数、淬火综合指数、回火综合指数；
对比筛选单元，所述对比筛选单元用于对比所述退火综合指数、所述正火综合指数、所述淬火综合指数、所述回火综合指数并筛选最优指数，反向匹配对应热处理方案。
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