在制造行业里,淬火处理常用于改善材料的使用性能,通过选择淬火介质,加热或冷却速度等控制工件的淬火过程以得到预期的微观组织和力学性能。伴随着计算机技术的发展,热处理数值模拟技术也相应快速发展,为热处理工艺的设计提供了一种快速且有效的方法。本文使用热力学软件和经验公式分别计算了CL50D钢的Acm和A3临界温度线。在此基础上,基于杠杆定理计算了过冷奥氏体等温转变过程中铁素体的最大转变量。通过与实验结果对比确定了相对于热力学软件,经验公式法预测的Acm和A3临界温度线更适用于铁素体最大转变量的计算。通过等温盐浴试验获得了CL50D钢中铁素体/珠光体的组织参数和等温转变温度的数学关系,并采用经验公式计算了铁素体-珠光体混合组织所对应的力学性能,并进行了实验验证。提出了根据奥氏体等温转变温度预测该温度下对应的铁素体/珠光体混合组织力学性能的方法。基于热处理过程中温度场-组织场的耦合关系,建立了CL50D钢端淬过程中微观组织和性能分布的数值计算模型。运用有限元软件模拟了端淬试验中铁素体/珠光体组织和力学性能的分布情况,并利用端淬实验验证了模拟结果。