Numeryczna analiza podstawowych zjawisk procesu hartowania stali C45

W pracy przedstawiono model numeryczny zjawisk cieplnych, przemian fazowych w stanie stałym i zjawisk mechanicznych, mających miejsce podczas procesu hartowania elementów ze stali nisko węglowej. W algorytmie wykorzystano równanie przewodzenia ciepła, równania równowagi oraz makroskopowy model przemian fazowych oparty na wykresie CTPc. Zostały uwzględnione sprzężenia pomiędzy podstawowymi zjawiskami procesu hartowania. Dotyczy to w szczególności wpływu ciepła przemiany fazowej na zmiany temperatury oraz uwzględniania odkształceń transformacyjnych. Przedstawiono wyniki symulacji numerycznej hartowania elementu stalowego nagrzewanego powierzchniowo, a następnie chłodzonego wodą.

---

In this paper numerical model of phase transformation in solid state, heat transport and mechanical phenomena occurring during hardening processes for C45 steel are considered. The algorithm is based on the solution of the heat transfer equation, equilibrium equations as well as on macroscopic model of phase change with the use of CCT diagram. In this work back coupling between phenomena of hardening process is considered. In the model the latent heat and transformations induced plasticity are in particular taken into account. Numerical simulation of hardening process with superficial heating and water-cooling is performed.