钢、铸铁等金属材料加热到高温或从高温冷却时，材料可能会发生冶金相变。“金属加工模块”是 COMSOL Multiphysics® 仿真软件的一个附加产品，可以用于分析冶金相变对材料力学性能和热性能的影响，模拟主动（如钢淬火和渗碳）或被动（如增材制造和焊接）引入的冶金相变过程，其内置的多物理场耦合功能可以帮助您优化材料的相组成，以提升金属零件的性能。

钢淬火

钢淬火是一种热处理工艺，通过使已经加热到完全奥氏体状态的钢件快速冷却来实现。由于涉及奥氏体分解、传热和结构分析，是一个多物理场耦合问题。针对这一特热处理工艺，“金属加工模块”提供了专用的特征和功能。

基于分析结果，您可以检查相组成，并考察冷却速率在零件淬火过程中对最终变形和残余应力的影响。通过这些结果，您还可以分析和比较不同的淬火介质，以及零件的物理几何结构对相组成的影响。

渗碳

渗碳是对钢构件进行加热后，将其暴露在富碳（例如一氧化碳）环境中的一种处理工艺。碳通过边界从周围环境扩散到材料中，这是一个瞬态扩散过程。对渗碳过程进行分析有助于理解并确保该过程的正确执行。渗碳后淬火可以在部件表面产生压应力，这有助于降低疲劳风险。

使用金属加工模块扩展建模功能

与产品库中的其他产品一样，当您将“金属加工模块”添加到 COMSOL Multiphysics^® 以后，其中的特征和功能可以完全集成到建模工作流程中，并支持与您可能拥有的任何其他模块一起使用。例如，您可以将“金属加工模块”与以下模块结合使用：

• 非线性结构材料模块，以便详细研究淬火仿真中的残余应力和应变。
• 传热模块，从而与热辐射效应（可能与淬火情况相关）相结合。
• AC/DC 模块，以执行感应淬火仿真，并在此过程中使用感应加热仿真计算的温度场作为淬火仿真的输入。