Metody prognozowania rozmieszczenia węgla w warstwach nawęglanych

• Autorzy: Gut S.

Warianty tytułu

EN

Methods of prediction of carbon concentrations in carburized case

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono symulację komputerową procesu nawęglania stali w atmosferach endotermieznych, wykorzystując dwa rodzaje warunków brzegowych. Porównanie wyników obliczeń pokazało, że uzyskuje się zbliżone wartości rozkładu stężenia węgla na przekroju warstwy. Podobne wyniki uzyskano, gdy porównano wyniki obliczeń z danymi doświadczalnymi. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że do opisu procesu nawęglania można przyjąć, iż strumień atomów węgla z atmosfery do stali jest proporcjonalny do różnicy między potencjałem węglowym atmosfery a stężeniem węgla na powierzchni nawęglanej stali.

EN

Computer simulation of steel carburizing process in endothermic atmosphere with two type boundary conditions has been performed. Comparison of calculations results shows, that carbon distribution in both cases are similar. The same results were obtained in case of experimental measurements. Calculation results confirm, that to describe steel carburization process, it is possible to assumed, that carbon flux from atmosphere to the steel is proportional to the difference between carbon potential of atmosphere and carbon steel surface content.

Słowa kluczowe

PL

nawęglanie; atmosfera nawęglająca; obróbka cieplno-chemiczna; dyfuzja

EN

carburizing; carburizing atmosphere; thermochemical treatment; diffusion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 5
• Strony: 447--450
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gut S.

• AGH Akademia Gómiczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej

Bibliografia

• [1] Gräfen W., Edenhofer B.: New developments in thermo-chemical diffusion processes. Surface & Coatings Technology 200 (2005) 1830÷1836.
• [2] Kula P., Olejnik J., Kowalewski J.: Fine CarbTM- The smart system for Vacuum carburizing. Heat Treating & Hardening of Gears, Chicago (2004) Technical Paper 1÷10.
• [3] Kula P.: Inżynieria warstwy wierzchniej. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź (2000).
• [4] Wołowiec E., Kula P., Klimek L., Januszewicz B.: Przyspieszanie powstawania warstw w elementach nawęglanych próżniowo. Inżynieria Materiałowa 4 (2011) 783÷796.
• [5] Gut S.: Zastosowanie metod numerycznych do prognozowania rozmieszczenia węgla w warstwach nawęglonych. Hutnik 1 (1991) 15÷18.
• [6] Jasiński J.: Oddziaływanie złoża fluidalnego na procesy nasycania dyfuzyjnego warstwy wierzchniej stali. Wydawnictwo Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (2003).
• [7] Gao A., Konga L., Longa J., Hodgsona P.: Measurement of the mass transfer coefficient at workpiece surfaces in heat treatment furnaces. Journal of Materials Processing Technology 1 (2009) 497÷505.
• [8] Collin R.: Mass-transfer characteristics of carburizing atmospheres. Heat Treatment ‘73, Metals Society London (1975) 12÷15.
• [9] Stickels C.: Analytical models for the gas carburizing process. Metallurgical Transactions 4 (1989) 535÷546.
• [10] Holm T., Agren J.: Computer-assisted thermochemistry and kinetics for heat treatment. 11-15 May 1987 Heat Treatment ‘87 London 219÷224.
• [11] Borgenstam A., Höglund L., Ågren J., Engström A.: DICTRA, a tool for simulation of diffusional transformations in alloys. Journal of Phase Equilibria 3 (2000) 269÷280.
• [12] Smith G.: Numerical solution of partial differential equations: Finite difference methods. Oxford Applied Mathematics & Computing Science Series, Oxford (2003).
• [13] Gustafson P.: A thermodynamic evaluation of the Fe-C system. Scandinavian Journal of Metallurgy 5 (1985) 259÷267.
• [14] Wada T., Wada H., Elliot J., Chipman J.: Activity of C and solubility of carbides in the FCC Fe-Mo-C, Fe-Cr-C and Fe-V-C alloys. Metallurgical Transactions 11 (1972) 2865÷2872.
• [15] Wada T., Wada H., Elliot J., Chipman J.: Thermodynamics of the FCC Fe- Mn-C and Fe-Si-C alloys. Metallurgical Transactions 6 (1972) 1657÷1662.
• [16] Wada T., Wada H., Elliot J., Chipman J.: Thermodynamics of the FCC Fe-Ni-C and Ni-C alloys. Metallurgical Transactions 8 (1971) 2199÷2208.
• [17] Agren J.: A revised expression for the diffusivity of carbon in binary Fe-C austenite. Scripta Metall. 20 (1 1) (1986) 1507÷1510.
• [18] Neumann F., Wyss U.: Thermodynamische Grundlagen zum indirekten Messen des C-Pegels. Härterei-technische Mitteilungen 4 (1994) 255÷263.
• [19] Moiseev B., Brunzel Y., Shvartsman L.: Kinetics of carburizing in an endothermal atmosphere. Metal. Science and Heat Treatment 5-6 (1979) 437÷442.
• [20] Rowan O., Sisson R.:Calculation of gas carburizing kinetics from carbon concentration profiles based on direct flux integration. Defect and Diffusion 266 (2007) 171÷180.
• [21] Sobusiak T.: Współczynnik przenoszenia węgla W procesie nawęglania W atmosferach równowagowych termodynamicznie. Inżynieria Powierzchni 1 (2005) 3÷8.
• [22] Holman J.: Heat transfer. McGraw-Hill, New York (1997).
• [23] Gut S.: Metoda korekcji współczynnika przenoszenia węgla. Inżynieria Materiałowa 4 (2011) 429÷431.