在模具熱處理過程中會發(fā)生傳熱、擴散、相變、應(yīng)力和應(yīng)變等多種變化,化學熱處理還涉及化學反應(yīng),這些同時發(fā)生的物理的和化學的現(xiàn)象之間又相互影響,互為因果,呈現(xiàn)復(fù)雜而多樣的交互作用。雖然長期以來人們致力于熱處理基本原理的研究,其他相關(guān)學科也早已建立各自相當完整的學科體系,但對模具熱處理過程中種種復(fù)雜現(xiàn)象的客觀規(guī)律的認識仍然相當膚淺,還難以對具體的熱處理過程進行定量的理論計算,以及對熱處理生產(chǎn)的結(jié)果做出精確的預(yù)測。迄今為止,熱處理生產(chǎn)和研究還在很大程度上依賴于經(jīng)驗和試探式的實驗方法。
隨著計算機科學的發(fā)展,已有可能將模具材料科學、熱處理原理的基礎(chǔ)理論與相關(guān)的數(shù)學、物理、化學學科的知識加以集成,建立熱處理數(shù)學模型,用計算機模擬方法研究熱處理過程中各種現(xiàn)象的變化規(guī)律,構(gòu)成功能強大的虛擬實驗室和虛擬生產(chǎn)平臺,以過去無法想象的效率推動熱處理技術(shù)的進步。雖然熱處理數(shù)學模型、計算機模擬和虛擬生產(chǎn)技術(shù)目前還處于初級階段,還需要大量投入和長期研究才能逐步成熟,但其巨大的優(yōu)越性和潛力已受到各國熱處理界的高度重視,被認為是21世紀熱處理技術(shù)發(fā)展的主要途徑。可以預(yù)期,古老的熱處理技術(shù)必將逐步擺脫“技藝型”的落后狀態(tài),向著“高度知識密集型”的現(xiàn)代科學技術(shù)的方向前進。
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