Numeryczny model przemian fazowych stali 45

• Autorzy: Bokota, A. , Kulawik, A.

Warianty tytułu

EN

Numerical model of phase transformations for the 45 steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano model numeryczny zjawisk termicznych oraz przemian fazowych w stanie stałym w procesie hartowania elementów stalowych. Rozwiązanie oparto na równaniach wynikających z praw Johnsona-Mehla i Avramiego oraz równaniu przewodnictwa z członem konwekcyjnym. Do implementacji numerycznej wykorzystano metodę elementów skończonych w sformułowaniu Petrova-Galerkina. W modelu przemian fazowych wykorzystano wykresy ciągłego chłodzenia (CTPc) dla stali 45. Wykonano symulacje numeryczne powierzchniowego hartowania elementu stalowego nagrzewanego ruchomym źródłem ciepła o rozkładzie Gaussowskim.

EN

Numerical model of phase transformations, thermal and mechanical phenomena in hardening processes are presented in this paper. Solution is founded on Johnson-Mehl and Avrami as well as heat conductivity equations. Featured model is solved by the finite element method. The model of phase transformations for the 45 steel is elaborated on continuous-cooling-transformation diagram. The solution of heat conductivity equation in Euler coordinates using FEM in Petrov-Galerkin scheme is adapted. Numerical simulations of superficial hardening of steel element heated by moving punctual heat source with Gaussian distribution are performed.

Słowa kluczowe

PL

źródło ciepła; przemiana fazowa; symulacja numeryczna

EN

thermal source; phase transformation; numerical simulation

• Czasopismo: Archiwum Odlewnictwa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 9
• Strony: 63--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bokota, A.

• Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska, 42-201 Częstochowa, ul. Dąbrowskiego 73,

autor

Kulawik, A.

• Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Częstochowska, 42-201 Częstochowa, ul. Dąbrowskiego 73,

Bibliografia

• [1] Bokota A., Iskierka S.: Finite element method for solving diffusion-convection problems in the presence of a moving heat point source, Finite Elements in Analysis and Design, vol 17, 1994, 89-99.
• [2] Bokota A. Kulawik A., Trójwymiarowy model zjawisk termicznych determinowanych źródłem ruchomym, Archives of Foundry, vol 2, 4 (2/2), 2002, 74-78.
• [3] Burbiełko A.A., Kapturkiewicz W., Analiza termiczna izotermicznego hartowania żeliwa, Archives of Foundry, vol 1, 1, (2/2), 2001, 54-62.
• [4] Cardle J.A., A modifiacation of the Petrov-Galerkin method for the transient convection-diffusion equation, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol. 38, 1995, 171-181.
• [5] Majchrzak E., Mochnacki B., Metody numeryczne, podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy, Gliwice 1994.
• [6] Marchouk G., Agochkov V., Introduction aux methodes des elements finis. Mir Moscow 1985.
• [7] Mochnacki B., Nowak A., Pocica A., Numerical model of superficial layer heat treatment using the TIG method, Polska metalurgia w latach 1998-2002, t. 2, Komitet Metalurgii PAN, WN "AKAPIT” Kraków 2002, 229-235.
• [8] Quidort D.. Brechet Y.. The role of carbon on the kinetics of bainite transformation in steels, Scripta Materialia 47, 2002, 151-156.
• [9] Saito Y., Modeling of microstructural evolution in thermomechanical processing of structural steels, Materials Science and Engineering A223, 1997, 134-145.
• [10] Wait R., Mitchell A.R., Finite Element Analysis and Applications, John Wiley & Sons. Chichester, 1985.
• [11] Zhang W., Elmer J.W., DebRoy T., Modelling and real time mapping of phases during GTA welding of 1005 Steel, Materials Science and Engineering A333, 2002, 320-335.