Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 12

Numeryczny model hartowania indukcyjnego osiowosymetrycznych elementów stalowych z uwzględnieniem różnych rodzajów wymuszenia

10.15199/48.2020.12.36

nr katalogowy: 129293
10.15199/48.2020.12.36

Streszczenie

W pracy przedstawiono model matematyczny i numeryczny procesu indukcyjnego hartowania stali. W modelu uwzględniono wzajemne wpływy pól elektromagnetycznego i cieplnego oraz wpływ pola temperatury na przemiany fazowe w stali. Pole elektromagnetyczne obliczono na podstawie równań Maxwella biorąc pod uwagę zmiany konduktywności i przenikalności magnetycznej materiału w czasie procesu. Pole temperatury określono na podstawie równań Fouriera-Kirchhoffa. Udział poszczególnych struktur w czasie nagrzewania i chłodzenia wyznaczono na podstawie wykresów CTPi. Wzajemne wpływy pola temperatury i przemian fazowych rozważono stosując zasadę addytywności i wzory Avramiego do transformacji dyfuzyjnych, natomiast empiryczny wzór Koistinena i Marburgera został użyty do obliczenia transformacji martenzytycznej.

Abstract

The paper presents a mathematical and numerical models of the induction hardening process of steel. The model takes into account the mutual influence of electromagnetic and thermal fields and the influence of the temperature field on phase changes in steel. The electromagnetic field was calculated on the basis of Maxwell's equations taking into account the changes in conductivity and magnetic permeability of the material during the process. The temperature field was determined on the basis of Fourier-Kirchhoff's equations. The fractions of phases created during the phase transformations were calculated by use of TTT-heating and TTT- cooling diagrams. The coupled effects of temperature field and phase transformations were considered by applying the additivity principle and Avrami formulae for diffusion transformations while the Koistinen and Marburger empirical formula was used to calculate the martensite transformation. (Mathematical and numerical models of the induction hardening process of steel

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Barglik J., Wieczorek T., Smalcerz A., Modeling od surface induction hardening process, Przegląd Elektrotechniczny, R90, nr 2, 2014, pp.1-4.
[2] Bokota A., Iskierka S.: Numerical analysis of phase transformations and residual stresses in steel cone-shaped elements hardened by induction and flame methods, International Journal of Mechanical Sciences, 1998, 40, 6, s. 617-629
[3] Spezzapria M., Forzan M., Dughiero F., Numerical simulation of solid–solid phase transformations during induction hardening process, IEEE Trans. Mag., 52, 3, 2016, pp. 740-743
[4] Konrad A., Integrodifferential finite element formulation of twodimensional steady-state skin effect problems, IEEE Trans. Mag., 18, 1, 1982, pp. 284–292.
[5] Totten G.E., Steel heat treatment handbook, Taylor&Francis, 2007
[6] Bokota A., Kulawik A., Model and Numerical Analysis of Hardening Process Phenomena for Medium-Carbon Steel, Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 52, No 2, 2007, pp. 337-346
[7] Kolmogorov A.,N., On the Statistical Theory of Crystallization of Metals
[in Russian], Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Mat., No. 3, 1937, pp. 355-359.
[8] Melander M. A., Computational and experimental investigation of induction and laser hardening. Linköping Studies in Science and Technology. Dissertation, 124, Linköping 1985.
[9] Avrami M., Kinetics of phase change, J. Chem. Physics, I: 7, 1939, pp. 1103–1112, II: 8, 1940, pp. 212–224, III: 9, 1941 pp. 117–184.
[10] 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 Metall., 7, 1959, pp. 59–60.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2020-12 , nr katalogowy 129293 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2020-12

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma