起落架是飞机起飞、着陆系统的关键部件,要承受很大的载荷和强烈的冲击,直接关系到飞机和乘员的安全。现今大多数飞机起落架都采用300M钢锻造成形,存在易出现低倍粗晶组织等缺陷,需要热处理来达到要求的组织与晶粒度。研究热处理各因素对晶粒的影响显得尤为重要。本文结合对温度场热传导方程、组织场相变动力学和应力场热弹塑性应力应变本构关系的研究,建立了三场的数学模型,且综合考虑了黑度系数非线性、相变潜热和换热系数的选定等因素。通过冷却实验数据与计算机模拟数据的结合,采用逼近法得到了300M钢黑度系数与温度关系。基于上述理论基础及参数,运用Deform有限元软件对起落架热处理过程进行模拟,获得了起落架重要节点的温度、组织和应力变化情况,得到了完整优化的热处理工艺。通过相同热处理工艺处理的试样组织与模拟结果进行对比,验证了模拟结果的正确性。根据正交试验结果,获得了加热速度、加热温度、保温时间、冷却速度四个因素对晶粒的影响程度,并进一步分析了上述四因素以及加热制度对晶粒度的影响规律。