Chwilowe i szczątkowe naprężenia hartownicze w cylindrycznych elementach maszyn

• Autorzy: Zielnica J.

Warianty tytułu

FR

Transient and residual quench stresses in cylindrical machine elements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne, sposób rozwiązania i przykładowe obliczenia numeryczne prowadzące do wyznaczenia pól temperatur, przemieszczeń i naprężeń dla hartowanych cylindrycznych elementów maszyn wykonanych z takich gatunków stali, które mają krzywe CTP w kształcie litery C. Analiza uwzględnia badanie wpływu zawartości węgla w hartowanym elemencie, zmianę współczynnika przewodności cieplnej, ciepła właściwego i współczynnika cieplnej dyfuzji na względną zmianę objętości poszczególnych struktur i faz. Związki teoretyczne oparto na modelach kinetyki przemian fazowych Avramiego i Hildenwalla. Do obliczeń pól temperatur zastosowano metodę różnic skończonych, a naprężenia wyznaczono metodą elementów skończonych.

EN

The paper presents the analytical background and numerical results for the problem of phase transformation kinetics and residual and transient stresses developed in stress hardening processes. The analysis relates to those steel grades that have the C - shaped TTT curves. The analysis takes into consideration the influence of carbon content, thermal conductivity coefficient, heat density, and the coefficient of thermal diffusion on volume dilatation of the particular structure constituents and transformation phases. The theoretical analysis uses the model of phase transformation kinetics of Avrami and Hildenwall, and the plastic flow theory is accepted to analyse the elastic-plastic state of stress. The numerical results are obtained by the finite element method.

Słowa kluczowe

PL

hartowanie termiczne; naprężenia hartownicze; pole temperatur; analiza numeryczna

EN

thermal stress-hardening; quench stresses; temperature field; numerical analysis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 8, nr 39
• Strony: 209--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Zielnica J.

• Instytut Mechaniki Stosowanej, Politechnika Poznańska,

Bibliografia

• 1. Ericsson T., Hildenwall B.: Prediction of residual stresses in case of hardening steels. Linköping: University. Dept. Mech. Eng., 1982.
• 2. Inoue T., Raniecki B.: Determination of thermal - hardening stress in steels by use of thermoplasticity theory. „Journal of the Mechanics and Physics of Solids” 1978, Vol.26, 3, p. 187-212.
• 3. Mackerle J.: Finite element analysis and simulation of quenching and other heat treatment processes: a bibliography (1976-2001). „Computational Material Science” 2003, 27, p. 313-332.
• 4. Sjöström S.: Interactions and constitutive models for calculating quench stresses in steel. „Materials Science and Technology” 1995, 4, p. 823-830.
• 5. Woelke J., Zielnica J.: The influence of cooling rates on the distribution of the structure and phase in hardened cylindrical elements. „Archive Appl. Mech.” 1997, 67, 1997, p. 422-432.