Numeryczne modelowanie procesów obróbki cieplnej
Henryk Adrian
rok wydania: 2011
stron: 206
oprawa: miękka
format: B5
wydawnictwo: AGH
Praca zawiera omówienie autorskich programów komputerowych służących do przewidywania struktury i własności mechanicznych stopów żelaza po obróbce cieplnej i przykłady ich zastosowania. Jest przeznaczona do wspomagania nauczania takich przedmiotów takich, jak: numeryczne modelowanie procesów obróbki cieplnej, obróbka cieplna i metody komputerowe w inżynierii materiałowej. Może być również przydatna dla technologów zajmujących się procesami obróbki cieplnej stopów metali.
SPIS TREŚCI:
Wstęp 7
1. Obliczanie dwuskładnikowych wykresów równowagi fazowej 11
1.1. Wprowadzenie 11
1.2. Dane do obliczeń wykresu równowagi fazowej 24
1.3. Metodyka obliczania wykresu równowagi fazowej 25
1.4. Ogólny algorytm obliczeń wykresu równowagi fazowej 26
1.5. Przykład obliczeń wykresu równowagi fazowej 28
2. Obliczanie układu równowagi fazowej Fe-Fe3C 37
2.1. Metoda obliczania wykresu równowagi fazowej Fe-Fe3C 41
2.2. Program komputerowy PhaDiag_Fe_C 42
2.3. Weryfikacja obliczeń 45
3. Analiza procesów wydzielania węglikoazotków w stalach mikrostopowych 48
3.1. Struktura i własności stali mikrostopowych 49
3.2. Rola mikrododatków 50
3.2.1. Wpływ mikrododatków na temperaturę rekrystalizacji 51
3.2.2. Umocnienie dyspersyjne ferrytu 52
3.2.3. Wpływ mikrododatków na wielkość ziarna 53
3.3. Rozpuszczalność węglików i azotków 56
3.4. Model termodynamiczny wydzielania węglikoazotku 63
3.4.1. Dane do obliczeń wydzielania węglikoazotku 66
3.4.2. Przykłady obliczeń 68
3.4.3. Weryfikacja modelu 72
4. Obliczanie pola temperatury przy nagrzewaniu i chłodzeniu stali 76
4.1. Rozwiązania analityczne równania przewodnictwa cieplnego 78
4.1.1. Rozwiązania dla płyty i walca przy warunku brzegowym I rodzaju 78
4.1.2. Rozwiązania dla płyty i walca przy warunku brzegowym III rodzaju 81
4.2. Rozwiązanie równania przewodnictwa cieplnego metodą różnic skończonych 83
4.2.1. Układ współrzędnych prostokątnych 83
4.2.2. Układ współrzędnych walcowych 84
4.3. Algorytm obliczania pola temperatury w procesach obróbki cieplnej 86
4.4. Charakterystyka własności termofizycznych ośrodków chłodzących i wybranych stali 87
4.5. Przykłady obliczeń pola temperatury 92
5. Obliczanie równoważnego wykresu CTPc na podstawie składu chemicznego stali 97
5.1. Dane do obliczeń 97
5.2. Metodyka obliczeń 98
5.3. Przykład obliczeń 101
6. Obliczanie składu strukturalnego stopu metodą pola fazowego 106
6.1. Wprowadzenie 106
6.2. Model matematyczny 107
6.3. Obliczenia numeryczne 109
6.4. Parametry fizyczne 112
6.5. Przykład obliczeń 114
7. Obliczanie hartowności i odpuszczalności stali 121
7.1. Analiza danych do obliczeń idealnej średnicy krytycznej 121
7.2. Dane do analizy hartowności stali metodą Jominy'ego 122
7.3. Metoda analityczna Grossmanna 130
7.3.1. Dane do obliczania hartowności stali niskowęglowych 131
7.3.2. Dane do obliczania hartowności stali średniowęglowych 133
7.4. Obliczanie krzywej hartowności na podstawie składu chemicznego stali i wielkości ziarna austenitu 139
7.5. Metodyka analizy wpływu mikrododatków na hartowność stali 141
7.6. Analiza odpuszczalności niskostopowych stali konstrukcyjnych 144
7.7. Przykłady obliczeń twardości stali po hartowaniu i odpuszczaniu 152
DODATEK 161
A. Opis metod numerycznych stosowanych w rozwiązywaniu problemów z zakresu obróbki cieplnej 162
A.1. Analiza błędów 162
A.2. Rozwiązywanie układów równań nieliniowych metodą Newtona-Raphsona 163
A.3. Rozwiązywanie układów równań liniowych metodą eliminacji Gaussa 167
A.4. Aproksymacja wielomianowa 168
A.5. Rozwiązywanie równań różniczkowych metodą różnic skończonych 170
B. Dane termodynamiczne do obliczania układów równowagi fazowej pierwiastków trudnotopliwych 175
C. Własności termodynamiczne układu Fe-C-Mn-Cr-V-Nb-Mo-Si 180
D. Dane do obliczania pola temperatury za pomocą równań analitycznych 188
E. Zestawienie danych do obliczeń hartowności i odpuszczalności stali 191
Literatura 205
