Numeryczna analiza podstawowych zjawisk procesu hartowania stali C45

Kulawik, A.; Bokota, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Numeryczna analiza podstawowych zjawisk procesu hartowania stali C45

Autorzy

Kulawik A. , Bokota A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

The numerical analysis of basic phenomena of hardening process for the C45 steel

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono model numeryczny zjawisk cieplnych, przemian fazowych w stanie stałym i zjawisk mechanicznych, mających miejsce podczas procesu hartowania elementów ze stali nisko węglowej. W algorytmie wykorzystano równanie przewodzenia ciepła, równania równowagi oraz makroskopowy model przemian fazowych oparty na wykresie CTPc. Zostały uwzględnione sprzężenia pomiędzy podstawowymi zjawiskami procesu hartowania. Dotyczy to w szczególności wpływu ciepła przemiany fazowej na zmiany temperatury oraz uwzględniania odkształceń transformacyjnych. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznej hartowania elementu stalowego nagrzewanego powierzchniowo, a następnie chłodzonego wodą.

In this paper numerical model of phase transformation in solid state, heat transport and mechanical phenomena occurring during hardening processes for C45 steel are considered. The algorithm is based on the solution of the heat transfer equation, equilibrium equations as well as on macroscopic model of phase change with the use of CCT diagram. In this work back coupling between phenomena of hardening process is considered. In the model the latent heat and transformations induced plasticity are in particular taken into account. Numerical simulation of hardening process with superficial heating and water-cooling is performed.

Słowa kluczowe

przemiany fazowe ciepło przemiany odkształcenia transformacyjne

phase transformations latent heat transformations induced strain

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

Rocznik

2007

Tom

Vol. 74, nr 8

Strony

418--423

Opis fizyczny

Bibliogr. 19 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Kulawik A.

autor

Bokota A.

Politechnika Częstochowska, Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn; 42-201 Częstochowa, ul. Dąbrowskiego 73, kulawik@imipkm.pcz.pl

Bibliografia

1. Coret M., Combescure A.: A mesomodel for the numerical simulation of the multiphasic behavior of materials under anisothermal loading (application to two low-carbon steels), International Journal of Mechanical Sciences, t. 44, 2002, s. 1947
2. Geijselaers H. J. M.: Numerical simulation of stresses due to solid state transformations, Proefschrift, 2003, Netherlands
3. Informatyka w technologii metali, Monografia, Praca zbiorowa pod redakcją A. Pieli, F. Grosmana, J. Kusiaka, M. Pietrzyka, Gliwice 2003, s. 257
4. Kuziak R., Pietrzyk M.: Finite-element modelling of accelerated cooling of rods after hot roling, Mat. 41 MSWSP Konf, Baltimore, 1999, s. 405
5. Kuziak R., Pietrzyk M.: Physical and mathematical simulation of phase transformation during accelerated cooling of eutectoid steel rods, Mat. 42 MWSP Konf., Toronto, 2000, s. 101
6. Saito Y.: Modelling of microstructural evolution in thermomechanical processing of structural steels, Materials Science and Engineering, t. A223, 1997, s. 134
7. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L.: The finite element method, t. 1,2,3, Fifth edition, Butterworth-Heinemann, 2000
8. Wait R., Mitchell A.R.: Finite Element Analysis and Applications, John Wiley & Sons, Chichester, 1985
9. Bokota A. Kulawik A.: Trójwymiarowy model zjawisk termicznych determinowanych źródłem ruchomym, Archives of Foundry, t. 2, 4 (2/2), 2002, s. 74
10. Kulawik A., Bokota A.: Analiza wzajemnego wpływu wybranych zjawisk procesu hartowania stali C45, Informatyka w technologii metali, 2005, s. 231
11. Kleiber M.: Metoda elementów skończonych w nieliniowej mechanice kontinuum, Warszawa-Poznań, 1985
12. Orlich J., Rose A., Wiest P.: Atlas zur Wärmebehandlung von Stähle, II Zeit Temperatur Austenitisierung Schaubilder, Verlag Stahleisen MBH, 1973, Düsseldorf
13. Wever F., Rose A.: Atlas zur Wärmebehandlung von Stähle, Verlag Stahleisen MBH, 1954, Düsseldorf
14. Gür C. H., Tekkaya A. E.: Numerical investigation of non-homogeneous plastic deformation in quenching process, Materials Science and Engineering, t. A319, 2001, s. 164
15. Taleb L., Sidoroff F.: A micromechanical modelling of the Greenwood–Johnson mechanism in transformation induced plasticity, International Journal of Plasticity, t. 19, 2003, s. 1821
16. Serajzadeh S., Taheri A.K.: A study on austenite decomposition during continuous cooling of a low carbon steel, Materials and Design, t. 25, 2004, s. 673
17. Cheng H., Xie J., Li J.: Determination of surface heattransfer coeficients of steel cylinder with phase transformation during gas quenching with high pressures, Computational Materials Science, t. 29, 2004, s. 453
18. Pietrzyk M.: Through-process modelling of microstructure evolution in hot forming of steels, Materials Processing Technology, 2002, s. 53
19. Taleb L., Cavallo N., Waeckel F.: Experimental analysis of transformation plasticity, International Journal of Plasticity, t. 17, 2001, s. 1

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPL6-0006-0087