随着现代机械制造和加工工业的迅速发展,各种金属与合金材料对热处理的要求日趋复杂,常规的淬火方式已经不能满足不断提高的工业生产要求,因此急切需要寻找一些新型的淬火方式。雾化气体淬火正是这样一种新型热处理工艺,这种工艺使用雾化气体作为冷却介质对加热后的试件进行快速冷却处理,具有可控性强、冷却均匀、可以在较大范围内调整冷却速度及安全无污染等优点。然而,因为发展较晚,雾化气体淬火目前仍处于试验研究探索阶段。首先,本文基于有限差分法和传热学的基本原理建立了雾化气体淬火传热的相关数学模型,推导出了非线性热传导控制方程组的有限差分格式。其次,本文根据有限差分格式的非线性传热控制方程组和非线性迭代法提出了雾化气体淬火时表面综合换热系数的反求思路,并且利用Matlab软件编写了雾化气体淬火时表面综合换热系数的反求程序,对淬火不同工艺参数条件下的表面综合换热系数进行了数值计算。结果表明,雾化气体淬火介质中的气体压力和液体含量对换热系数均有影响,液体含量的影响较为明显。然后本文将求得的表面综合换热系数代入雾化气体淬火边界条件中,利用Matlab软件进行了不同工况下雾化气体淬火时试件内部的温度场数值模拟,结果表明,淬火介质中的气体压力和液体含量对试件内部各节点的冷却速度均有影响,液体含量的影响较为明显。最后,本文设计了雾化气体淬火实验并采集了相关实验数据,并对雾化气体淬火试件心部温度的计算值和实测值进行了对比验证,对比结果显示本文对雾化气体淬火过程传热问题的数值模拟是准确有效的。