TY  - THES
AB  - In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung der Software SimCarb QuenchTemp für das computergestützte Einsatzhärten beschrieben, die die Simulationsaufgabe löst, in welcher Weise sich eine bestimmte, nach dem Aufkohlen erreichte Kohlenstofftiefenverteilung material-, werkstück- und prozessabhängig auf die nach dem Abschrecken bzw. weiteren Anlassen resultierenden Härteprofile und die Gefügezusammensetzung überträgt. Hierfür werden ein empirisches und ein thermophysikalisches Modell formuliert und implementiert.
Im empirischen Modell werden Jominy-Stirnabschreckkurven mit einer in der Literatur vorgeschlagenen Formel anhand der chemischen Zusammensetzung und der Austenitkorngröße des verwendeten Stahls berechnet. Die Auswertung dieser Stirnabschreckkurven findet am maßgeblichen Stirnflächenabstand statt. Die Werkstückgeometrie wird durch einen repräsentativen Zylinderdurchmesser charakterisiert. Die Kühlwirkung des Abschreckmittels beschreibt der Grossman’sche Abschreckintensitätsfaktor. Zur Berechnung der Anlass- aus der Abschreckhärte werden von der Kohlenstoffkonzentration abhängige Abminderungsfaktoren verwendet.
Im thermophysikalischen Modell wird eine zeitliche Temperaturverteilung für die unendlich lange Vollzylinderprobe während des Abschreckprozesses simuliert. Hierzu wird eine modifizierte Fourier’sche Temperaturleitungsgleichung mithilfe einer expliziten Finite-Differenzen-Methode gelöst. Bei der Simulation werden temperaturabhängige Wärmeübergangs- und Wärmeleitkoeffizienten angewendet. Zur Bestimmung der tiefenabhängigen Gefügeausbildung und Härteverteilung werden die betreffenden Abkühlkurven der simulierten Temperaturverteilung mit Abkühlkurven aus kontinuierlichen Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildern verglichen. Diese Abkühlkurven werden zuvor für handelsübliche Einsatzstähle berechnet und in SimCarb QuenchTemp programmiert. Die Anlasshärte wird im thermophysikalischen Modell abhängig von der Abschreckhärte aus Hollomon-Jaffe-Parametern berechnet.
AU  - Kaffenberger, Marco
DA  - 2013
KW  - Einsatzhärten
KW  - Härtesimulation
KW  - Abschrecken
KW  - Anlassen
LA  - ger
PY  - 2013
TI  - Vorhersage des Einsatzhärtungsergebnisses aus dem Aufkohlungsprofil und den Abschreck- und Anlassbedingungen
TT  - Prediction of the case hardening result from the carbon depth distribution and the quenching and tempering conditions
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:467-7485
Y2  - 2024-12-26T20:59:24
ER  -