随着工业生产技术的不断发展,对金属工件的机械性能提出了更高的要求,在金属热处理行业中,淬火通常用来改善金属工件的机械性能以及减少内部应力。淬火过程是复杂的非线性过程,伴随着剧烈换热、相变、微观组织变化以及热应力变化等多个剧烈的物理变化。合理的控制淬火工件的冷却速度,可以有效的防止工件因冷却速率过快而产生较大热应力导致工件发生断裂,同时对优化热加工工艺技术有着非常重要的意义。本文对45钢圆柱体工件浸没式淬火展开实验研究,并使用商业流体仿真软件AVL FIRE,对浸没式淬火冷却实验过程展开数值模拟计算研究,数值模拟分析了最小热通量修正系数、临界热通量修正系数以及Leidenfrost温度等参数对冷却曲线的影响,讨论了工件的热物性参数变化和淬火槽内的湍流工况对淬火工件的冷却过程产生的影响,并将数值模拟计算结果与实验测量数据进行对比分析。研究结果表明:1.本文所建立的浸没式淬火冷却过程的数值模拟计算模型可对淬火工件的温度场变化以及工件表面的气泡生成情况进行有效预测,数值模拟获得的冷却曲线与实验测量结果吻合情况良好。2.通过讨论数值模拟过程中最小热通量修正系数、临界热通量修正系数以及Leidenfrost温度对冷却曲线的影响。结合实验测量的冷却曲线,通过调整这三个参数的数值,可对数值模拟计算出的冷却曲线进行修正,使其更接近实验测量的冷却曲线,实现对浸没式淬火过程的数值计算模型的优化处理。3.淬火过程中工件热物性参数随温度发生变化时,会对工件内部温度的冷却曲线产生较大的影响,通过将固体域的热物性参数设置为与温度变化有关的多项式,可以有效的提高数值模拟计算结果的合理性以及准确性。4.根据数值模拟结果可以明显的看出浸没式淬火过程中淬火槽内的湍流工况能够明显的加快淬火工件的冷却速率,并对工件表面各个换热阶段的持续时间产生显著影响,当液体域采用湍流工况时计算出的结果比液体域采用层流工况计算的结果更接近于实验测量结果。