Computer aided interpretation of results of the Jominy test

• Autorzy: Pietrzyk M. , Kuziak R.

Warianty tytułu

PL

Wspierana komputerowo interpretacja wyników próby Jominy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Jominy end quench test is considered in the paper. Finite element simulations of this test were performer including phase transformations modelling. To demonstrate the capability of the model, the numerical simulations results for two bainitic steels with different chemical composition are presented. Phase transformation model for these steels was developed on the basis of the dilatometric tests. These models were implemented in the FE code and kinetics of transformations during the Jominy test was calculated. Distributions of the structural constituents in the sample after the tests were determined. Comparison of the hardenability of the two investigated steels was made on the basis of the results of simulations.

PL

Przedmiotem pracy jest próba Jominy, wykonywana w celu wyznaczenia hartowności stali. Wykonano symulacje tej próby metodą elementów skończonych połączoną z modelowaniem przemian fazowych. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji dla dwóch stali bainitycznych o różnym składzie chemicznym. Identyfikację modelu przemian fazowych dla tych stali przeprowadzono wykorzystując metodę rozwiązania odwrotnego dla prób dylatometrycznych. Wykorzystując połączony model MES i przemian fazowych wyznaczono rozkład produktów rozpadu austenitu w próbce. Na podstawie przeprowadzonych symulacji porównano hartowności dwóch badanych stali.

Słowa kluczowe

EN

hardenability; Jominy test; finite element modelling; phase transformations; bainitic steels

PL

hartowność; próba Jominy; metoda elementów skończonych; przemiany fazowe; hartowność stali

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 3
• Strony: 707--722
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pietrzyk M.

autor

Kuziak R.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Archambault P., Denis S., Azim A.: Inverse resolution of the heat transfer equation with internal heat source: Application to the quenching of steels with phase transformations, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 6, 1997, pp. 240-246.
• [2] Avrami M.: Kinetics of phase change I, J. Chem. Phys., Vol. 7, 1939, pp. 1103-1112.
• [3] Chen L.-Q.: Phase-field models for microstructure evolution, Annual Review of Materiale Research, Vol. 32, 2002, pp. 113-140.
• [4] Dolan G.P., Flynn R.J., Tanner D.A., Robinson J.S.: Quench factor analysis of aluminium alloys using the Jominy end quench technique, Materials Science and Technology, Vol. 21, 2005, pp. 687-692.
• [5] Donnay B., Herman J.C., Leroy V., Lotter U., Grossterlinden R., Pircher H.: Microstructure evolution of C-Mn steels in the hot deformation process: the STRIPCAM model, Proc. 2nd Conf. Modelling of Metal Rolling Processes, (eds), Beynon J.H., Ingham P., Teichert H., Waterson K., London, 1996, pp. 23-35.
• [6] Grossman M.A.: Hardenability calculated from chemical composition, AIME Transactions, Vol. 150, 1942, pp. 227-259.
• [7] Hömberg D.: A numerical simulation of the Jominy end-quench test, Acta Materialia, Vol. 44, 1996, pp. 4375-4385.
• [8] Koistinen D.P., Marburger R.E.: A general equation prescribing the extent of the austenite-martensite transformation in pure iron-carbon alloys and plain carbon steels, Acta Metallurgica, Vol. 7, 1959, pp. 59-60.
• [9] Kuziak R., Pietrzyk M.: Bainitic steels as alternative for conventional carbon-manganese steels in manufacturing of fasteners - simulation of production chain (in press), Computer Methods in Materials Science, Vol. 11, 2011.
• [10] Kuziak R., Skóra M., Węglarczyk S., Paćko M., Pietrzyk M.: Computer aided design of the manufacturing chain for fasteners, Computer Methods in Materials Science, Vol. 11, 2011, pp. 243-250.
• [11] Scheil E., Anlaufzeit der Austenitumwandlung, Archiv. für Eissenhuttenwesen, Vol. 12, 1935, pp. 565-567.
• [12] Le Masson P., Loulou T., Artioukhine E., Rogeon P., Carron D., Quemener J.-J.: A numerical study for the estimation of a convection heat transfer coefficient during a metallurgical "Jominy end-quench" test, International Journal of Thermal Sciences, Vol. 41, 2002, pp. 517-527.
• [13] Lenard J.G., Pietrzyk M., Cser L.: Mathematical and physical simulation of the properties of hot rolled products, Elsevier, Amsterdam, 1999.
• [14] Li V.M., Niebuhr D.V., Meekisho L.L., Atteridge D.G.: A Computational model for the prediction of steel hardenability, Metallurgical And Materials Transactions B, Vol. 29B, 1998, pp. 661-672.
• [15] Olejarczyk I., Adrian A., Adrian H., Mrzygłód B.: Algorithm for controlling of quench hardening of constructional steel, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 55, 2010, pp. 171-179.
• [16] Smoljan B.: Numerical simulation of steel quenching, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 11, 2002, pp. 75-79.
• [17] Suehiro M., Senuma T., Yada H., Sato K.: Application of mathematical model for predicting microstructural evolution to high carbon steels, ISIJ International, Vol. 32, 1992, pp. 433-439.
• [18] Szeliga D., Pietrzyk M.: Testing of the inverse software for identification of rheological models of materials subjected to plastic deformation, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 7, 2007, pp. 35-52.