Numeryczny model przemian fazowych stali 45

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.

---

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.