Determination of grey cast iron material constants for induction heating and hardening of large-size castings

• Autorzy: Kula P. , Pacyniak T. , Zgraja J. , Liśkiewicz T.

Warianty tytułu

PL

Wyznaczanie stałych materiałowych żeliwa szarego dla procesu nagrzewania i hartowania indukcyjnego odlewów wielkogabarytowych

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT'2004 : XVII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVII; 20-24.06.2004; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The process of induction heating of large-size castings is considered. The main goal of this study is to determine the material constants to assure the successful course and results of the surface treatment process. Two groups of materials has been selected: gray cast iron and spheroidal-graphite iron. The main part of the investigations was preceded by wide analyses of the mechanical and chemical properties of the tested specimens. The new approach has been proposed, where the material constants have been determined by numerical simulations by means of the commercial package Flux2D and then verified through the experiments. The obtained results have been analyzed and discussed.

PL

W pracy rozważaniom poddany został proces hartowania indukcyjnego żeliwnych odlewów wielkogabarytowych. Głównym celem badań jest wyznaczenie stałych materiałowych w celu zapewnienia prawidłowego przebiegu procesu obróbki powierzchni. Do badań wybrano dwie grupy materiałów: żeliwo szare oraz sferoidalne. Zasadnicza część pracy została poprzedzona przez szeroką analizę mechanicznych i chemicznych właściwości badanych materiałów. Zaproponowano nową metodologię w której stałe materiałowe zostały wyznaczone poprzez symulacje numeryczne z wykorzystaniem pakietu Flux2D a następnie zweryfikowane poprzez eksperymenty na specjalnie zaprojektowanym stanowisku badawczym.

Słowa kluczowe

PL

stałe materiałowe; nagrzewanie; hartowanie indukcyjne; żeliwo szare; odlew

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 3
• Strony: 485--489
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kula P.

• Technical University of Lodz, Institute of Materials Engineering, Lodz

autor

Pacyniak T.

• Technical University of Lodz, Institute of Materials Engineering, Lodz

autor

Zgraja J.

• Technical University of Lodz, Department of Electroheat, Lodz

autor

Liśkiewicz T.

• Technical University of Lodz, Institute of Materials Engineering, Lodz

Bibliografia

• [1] Komotori J., Shimizu M., Misaka Y., Kawasaki K., Fatigue strength and fracture mechanism of steel modified by super-rapid induction heating and quenching, International Journal of Fatigue 23 (2001) S225-S230.
• [2] Kula P., Inżynieria Warstwy Wierzchniej, Lodź, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej (2000).
• [3] Pantleon K., Kessler O., HoYann F., Mayr P., Induction surface hardening of hard coated steels, Surface and Coatings Technology 120-121 (1999)495-501.
• [4] Kristoffersen H., Yomacka P., Influence of process parameters for induction hardening on residual stresses, Materials and Design 22 (2001) 637-644.
• [5] Kayacan M.C., Colak O., A fuzzy approach for induction hardening parameters selection, Materials and Design 25 (2004) 155-161.
• [6] Zgraja J., Pantelyat M.: „Induction heating of large steel disks: Coupled electromagnetic, thermal and mechanical simulation. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, Vol. 10. No.4, August 1999, p. 303-313
• [7] Ko D.-Ch., Min G.-S., Kim B.-M., Choi J.-Ch., Finite element analysis for the semi-solid state forming of aluminium alloy considering induction heating, Journal of Materials Processing Technology 100 (2000) 95-104.
• [8] Zgraja J., Staszewski W., Bereza J., Pacyniak T., Wpływ rozbieżności parametrów materiałowych żeliwa na wyniki symulacji komputerowej procesu nagrzewania indukcyjnego, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Elektryka 101, nr 928 (2003), 175-182.
• [9] Zgraja J., Computer simulation of induction hardening of moving flat charge, IEEE Transaction on Magnetics, vol. 39, no 3, May (2003) 1523-1526.
• [10] Podrzucki Cz., Żeliwo: Struktura, Właściwości, Zastosowanie, Kraków, Wydawnictwo ZG STOP (1991).