Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Journal of Metallic Materials

2 2020

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Study of phase transformations in complex phase steel using a mesoscale cellular automaton model part 2: Experiments and validation

Opara Jarosław, Kuziak Roman

Journal of Metallic Materials

2020

Vol. 72, no. 3

32--44

A two-dimensional mesoscale model based on the concept of hybrid cellular automata was used to study phase transformations in a complex phase steel during continuous cooling. This model enables simulation of the decomposition of austenite into ferrite, bainite, and martensite, accompanied by calculations of volume and grain boundary diffusion of carbon. In effect, as a result, one can observe the morphology of simulated microstructures, corresponding carbon segregation as well as microhardness distribution. These results with the kinetics of austenite to ferrite phase transformation and predicted values of the complex phase steel hardness are the subject of model validation. A series of dilatometric experiments were carried out with constant cooling rates in order to construct a CCT diagram and validate the presented model. The convergence of simulated results with empirical outcomes was confirmed quantitatively using a dedicated goal function and data summaries in the table and graphs. However, some qualitative and quantitative discrepancies in terms of microstructure morphology are indicated which was possible thanks to applying a wide range of different validation parameters of the model. It is emphasized how crucial is the use of appropriate validation methodology.

Dwuwymiarowy mezoskalowy model oparty na koncepcji hybrydowych automatów komórkowych zastosowano do badania przemian fazowych w stali wielofazowej podczas ciągłego chłodzenia. Model ten umożliwia symulację rozpadu austenitu w ferryt, bainit i martenzyt wraz z obliczeniami objętościowej i granicznej dyfuzji węgla. W efekcie można zaobserwować morfologię symulowanych mikrostruktur, odpowiadającą im segregację węgla, a także rozkład mikrotwardości. Wyniki te wraz z kinetyką ferrytycznej przemiany fazowej i przewidywanymi wartościami twardości stali wielofazowej są przedmiotem walidacji modelu. Przeprowadzono szereg eksperymentów dylatometrycznych przy stałych szybkościach chłodzenia w celu opracowania wykresu CTPc i walidacji przedstawionego modelu. Zbieżność wyników symulacji z danymi empirycznymi została potwierdzona ilościowo za pomocą dedykowanej funkcji celu oraz zestawienia danych w tabeli i na wykresach. Jednakże, wskazano na pewne rozbieżności jakościowe i ilościowe pod względem morfologii mikrostruktury, co było możliwe dzięki zastosowaniu szerokiego wachlarza różnych parametrów do walidacji modelu. Podkreślono, jak istotne jest zastosowanie odpowiedniej metodologii walidacji.

Study of phase transformations in complex phase steel using a mesoscale cellular automaton model Part 1: Modeling fundamentals

Opara Jarosław, Kuziak Roman

Journal of Metallic Materials

2020

Vol. 72, no. 3

17--31

A two-dimensional mesoscale model based on the concept of hybrid cellular automata is developed to study phase transformations in a complex phase steel during continuous cooling. The model is capable of simulating microstructure evolution with carbon diffusion in the volume and along grain boundaries, γ/α interfaces migration into austenite, as well as formation of bainite and martensite islands during intensive cooling in lower temperatures. In contrast to the classic statistical approaches which are based on the assumption of modeling one point in the material with homogeneous microstructure, the proposed phase transformations’ model in the mesoscale accounts for material heterogeneity. The simulation results in the form of a digital material representation with microstructures and maps showing the carbon concentration field as well as microhardness distribution are presented. One of the main advantages of the model is that has only seven adjustment coefficients that are used in the fitting process.

Dwuwymiarowy mezoskalowy model oparty na koncepcji hybrydowych automatów komórkowych został opracowany w celu badania przemian fazowych w stali wielofazowej podczas ciągłego chłodzenia. Model umożliwia symulację rozwoju mikrostruktury wraz z dyfuzją węgla w objętości, jak i wzdłuż granic ziaren oraz migracją powierzchni międzyfazowych γ/α do austenitu, a także powstawaniem wysp bainitu i martenzytu podczas intensywnego chłodzenia w niższych temperaturach. W odróżnieniu od klasycznych podejść statystycznych, które bazują na założeniu modelowania jednego punktu w materiale o jednorodnej mikrostrukturze, zaproponowany model przemian fazowych w mezoskali umożliwia uwzględnienie warunków niejednorodności materiału. Zaprezentowano wyniki symulacji w postaci cyfrowej reprezentacji materiału z mikrostrukturami oraz mapami przedstawiającymi pola stężenia węgla oraz rozkłady mikrotwardości. Jedną z głównych zalet modelu jest to, że regulowany jest tylko za pomocą siedmiu współczynników w procesie dopasowania.