Numerische Modellierung der induktiven Ein- und Zweifrequenzrandschichthärtung:
Gespeichert in:
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| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
KIT Scientific Publ.
2012
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| Schriftenreihe: | Schriftenreihe des Instituts für Angewandte Materialien
10 |
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
2. KENNTNISSTAND -3
2.1 INDUKTIONSHAERTEN 3
2.2 GEFUEGE-EIGENSCHAFTS-BEZIEHUNG NACH DEM INDUKTIVEN RANDSCHICHTHAERTEN
8
2.3 EIGENSPANNUNGEN NACH DEM INDUKTIVEN RANDSCHICHTHAERTEN 10
2.4 WERKSTOFFKUNDLICHE BETRACHTUNG DER INDUKTIVEN RANDSCHICHTHAERTUNG 12
2.4.1 AUSTENITISIERUNG 13
2.4.2 KURZZEITAUSTENITISIERUNG 18
2.4.3 MARTENSITBILDUNG 22
2.5 UMWANDLUNGSPLASTIZITAET WAEHREND AUSTENITISIERUNG 2 5
2 . 6 NUMERISCHE MODELLIERUNG 2 8
2.6.1 WAERMEBEHANDLUNG 29
2.6.2 INDUKTIVE RANDSCHICHTHAERTUNG 31
3. VERSUCHSWERKSTOFF, VERSUCHSEINRICHTUNGEN UND
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 35
3.1 VERSUCHSWERKSTOFF. 3 5
3.2 PROBENGEOMETRIEN 3 6
3.2.1 INDUKTIONSHAERTEEXPERIMENTE 36
3.2.2 DILATOMETERVERSUCH 37
3.2.3 DSC VERSUCH 39
3.2.4 WARMZUGVERSUCH 39
3.2.5 MAGNETISIERUNGSKURVEN 4 0
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IMAGE 2
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
3.3 VERSUCHSEINRICHTUNG U N D -DURCHFIIHRUNG DER
INDUKTIONSHAERTEEXPERIMENTE 4 1
3.4 DILATOMETERVERSUCH 4 5
3.4.1 BESTIMMUNG DER THERMISCHEN AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN SOWIE
UMWANDLUNGSDEHNUNGEN 4 5
3.4.2 BESTIMMUNG DER UMWANDLUNGSPLASTIZITAET WAEHREND DER AUSTENITISIERUNG
47
3.5 WARMZUGVERSUCH 5 0
3 . 6 DYNAMISCHE DIFFERENZKALORIMETRIE 5 3
3.7 VERSUCHSAUFBAU ZUR BESTIMMUNG DER TEMPERATURABHAENGIGEN
MAGNETISIERUNGSKURVEN 5 3
3.8 BESTIMMUNG DER BAUTEILCHARAKTERISTIKA 5 6
3.8.1 MAKROSCHLIFFE 56
3.8.2 MIKROHAERTEPRUEFUNG 57
3.8.3 EIGENSPANNUNGSMESSUNG 57
4. SIMULATIONSMODELL 59
4.1 KOPPLUNG ZWISCHEN MSC.MARC UNDABAQUS/STANDARD. 5 9
4.2 ELEKTROMAGNETISCHES MODELL IN MSC. MARC 6 3
4.3 THERMISCHES MODELL IN MSC.MARC U N D ABAQUS!STANDARD 69
4.4 MECHANISCHES MODELL IN ABAQUS!STANDARD 72
4.5 METALLURGISCHES MODELL 7 5
4.6 MODELLIERUNG DER ZWEIFREQUENZERWAERMUNG 7 7
4.7 MODELLIERUNG DER INDUKTIONSHAERTUNG UND RANDBEDINGUNGEN. .80
5. BESTIMMUNG DER EINGABEPARAMETER FUER DIE MATERIALMODELLIERUNG 85
5.1 BESTIMMUNG DER AUSDEHNUNGSKOEFFIZIENTEN UND UMWANDLUNGSDEHNUNGEN 8 5
5.2 UMWANDLUNGSPLASTIZITAET WAEHREND DER A USTENITISIERUNG 8 8 5.2.1
AUSTENITISIERUNGSVERSUCHE UNTER BELASTUNG 88
5.2.2 AUSWERTUNG DER TRIP DEHNUNG 93
IMAGE 3
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
5.3 WARMZUGVERSUCH 103
5.3.1 AUSGANGSGEFUEGE 103
5.3.2 UNTERKUEHLTER AUSTENIT 105
5.4 DYNAMISCHE DIFFERENZKALORIMETRIE 106
5.5 MAGNETISIERUNGSKURVEN 107
5.5.1 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE 107
5.5.2 ANALYTISCHE BESCHREIBUNG 109
6. INDUKTIONSHAERTEEXPERIMENTE ZUR VALIDIERUNG DER
SIMULATION 113
6.1 PROZESSKENNGROESSEN 113
6.1.1 INDUKTORSTROM 113
6.1.2 TEMPERATURMESSUNG 115
6.1.3 EFFEKTIVE HEIZZEIT 118
6.2 BAUTEILCHARAKTERISTIKA 120
6.2.1 MIKROHAERTEMESSUNGEN 120
6.2.2 EIGENSPANNUNGSMESSUNGEN 123
6.2.3 MAKROSCHLIFFE 126
7. ERGEBNISSE DER NUMERISCHEN MODELLIERUNG 129
7.1 EINGABEDATEN 129
7.1.1 ELEKTROMAGNETISCHES MODELL 129
7.1.2 THERMISCHES MODELL 130
7.1.3 MECHANISCHES MODELL 131
7.1.4 ZUSAMMENFASSENDE UEBERSICHT RELEVANTER EINGABEGROESSEN 132
7.2 EINFREQUENZSIMULATION 134
7.2.1 MITTELFREQUENZ 134
7.2.2 HOCHFREQUENZ 141
7.2.3 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION ZUR EINFREQUENZMODELLIERUNG 148
7.3 ZWEIFREQUENZSIMULATION 152
7.3.1 TEMPERATURENTWICKLUNG 152
7.3.2 MIKROHAERTETIEFENVERLAEUFE 155
IMAGE 4
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
7.3.3 EIGENSPANNUNGSTIEFENVERLAEUFE 156
7.3.4 MARTENSITVERTEILUNG 157
7.3.5 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION DER ZWEIFREQUENZMODELLIERUNG 158
8. ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG DER MODELLIERUNG 161
9. ZUSAMMENFASSUNG 167
10. LITERATURVERZEICHNIS 171 |
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