低硫低錳磷鐵中磷的原子序數(shù)15、原子量30.97、外層電子結(jié)構(gòu)為3S23P3、密度1.83g／cm3(白磷)和2.2g／cm3(紅磷)、熔點(diǎn)44℃、沸點(diǎn)257℃、磷和鐵二元系的平衡相圖見圖1。由圖可知存在Fe3P、Fe2P、FeP、FeP2等磷化物。含磷18％～25％磷鐵的熔化溫度范圍為1100～1250℃，密度為5.8～6.5g／cm3。磷對于大多數(shù)鋼而言是有害雜質(zhì)。但在一些情況下有它的特殊作用。如某些鋼種添加磷，可以提高鋼的強(qiáng)度，耐蝕性和可加工性，但是增加了鋼的脆性。

7Cr2Ni2Mo為重要的傳動(dòng)產(chǎn)品材料，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于重載齒輪、齒輪軸等傳統(tǒng)件。為滿足使用需求，滲碳后，齒輪軸均需進(jìn)行淬火+低溫回火處理，低溫回火對消除殘余應(yīng)力作用十分有限，齒輪淬火后殘余應(yīng)力的控制主要在淬火階段，采用實(shí)測和解剖的方式對齒輪淬火過程進(jìn)行研究，不僅周期長、成本高，而且不具普遍性。近年來，數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展十分迅速，大量的報(bào)道表明，采用數(shù)值模擬技術(shù)可以很好地指導(dǎo)生產(chǎn)，因此，基于上述目的，利用Deform熱處理模塊，對齒輪軸的淬火加熱、冷卻過程中的溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行了數(shù)值模擬。 

溫度場的數(shù)值模擬誤差范圍直接影響組織分布、盈利數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，為確定溫度場數(shù)值模擬與實(shí)測溫度場的誤差范圍，采用等比例的齒輪軸進(jìn)行了淬火加熱、冷卻過程的測溫實(shí)驗(yàn)，對比了溫度場實(shí)測結(jié)果與模擬結(jié)果的差異，分析了產(chǎn)生差異的原因。并模擬報(bào)廢件的淬火工藝，分析齒輪軸淬火過程中的應(yīng)力分布，并在報(bào)廢件上套取試棒進(jìn)行金相組織分析，對比數(shù)值模擬結(jié)果，確定組織模擬精度。 　　在淬火加熱、冷卻溫度場數(shù)值模擬時(shí)，計(jì)算模型不僅在尺寸上與測溫實(shí)驗(yàn)鍛件相同，在表面處理上，也按照測溫鍛件的模數(shù)、旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行開齒處理，從而保證兩者的表面?zhèn)鳠崦娣e相同。數(shù)值模擬的加熱工藝與測溫試驗(yàn)加熱過程爐溫的實(shí)際記錄相同，冷卻為油冷，油溫為30℃。淬火加熱、冷卻過程的數(shù)值模擬，包括溫度場、組織場和應(yīng)力場相互作用的多場耦合計(jì)算。