پیش بینی سرعت سرد شدن نقاط مختلف فولاد 1040 و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی

از جمله عوامل بسیار مهم در تعیین خواص مکانیکی و ریز ساختار قطعات فولادی، سرعت گرمایش یا سرمایش آنها حین عملیات حرارتی است. در این رابطه سرعت سرد شدن نقاط مختلف قطعه خصوصا در عملیات کوئنچ در محیطهای مختلف دارای اهمیت بیشتری است، زیرا بوسیله آن می توان خواص مکانیکی و ریزساختار آن نقاط را پیش بینی نمود. به کمک شبیه سازی عملیات کوئنچ، می توان نحوه سرد شدن هر نقطه را در هر لحظه تعیین نمود. آنچه در شبیه سازی بسیار حائز اهمیت است مقایسه نتایج آن با واقعیت بوده که این مهم نیز در این مقاله بررسی شده است. بنابراین در بخش اول این تحقیق نمودارهای سرد شدن نقاط مختلف فولاد 1040 با استفاده از آزمایشهای تجربی و نمودارهای مراجع ترسیم گردید. در بخش دوم با درنظر گرفتن خواص ترموفیزیکی چون ظرفیت گرمایی (Cp)، ضریب هدایت حرارتی (K)، چگالی (ρ) و ضریب صدور (E) نحوه سرد شدن فولاد شبیه سازی و نمودارهای سرد شدن و سرعت سرد شدن ترسیم گردید. در نظر گرفتن تمامی مکانیزم های انتقال حرارت به طور همزمان (هدایت، جابجایی و تشعشع) از جمله موارد مهم در این تحقیق بوده که باعث افزایش دقت نتایج حاصله می شود. در پایان نتایج حاصل از شبیه سازی و نمودارهای تجربی مقایسه و عوامل ایجاد خطا بررسی شده است. همچنین اثر محیط خنک کننده بر شیب دمایی از مغز به سطح قطعه تعیین و کانتور های گرادیان دمایی مختلف در زمانهای مختلف نشان داده شده است.

Keywords:

شبیه سازی , کوئنچ , سرعت سرد شدن , خواص ترموفیزیکی