hrvatski

Matematičko modeliranje i računalna simulacija mikrostrukturnih pretvorbi i mehaničkih svojstava pri gašenju čelika

Cilj ove doktorske disertacije bio je istraživanje mehanizama i kinetike mikrostrukturnih pretvorbi te mehaničkih svojstava pri gašenju čelika, a u svrhu što točnijeg definiranja fizikalnih pojava pri gašenju čelika. Sve veći zahtjevi u svezi kvalitete mehaničkih svojstava strojnih dijelova ukazuju na nužnost dobrog poznavanja povezanosti mikrostrukture, kemijskog sastava te mehaničkih svojstava. Iako je jednostavan za izvođenje, proces gašenja čelika spada u jedan od fizikalno najkompleksnijih inženjerskih postupaka jer pri gašenju čelika nastaje više procesa koji se međusobno isprepliću: fizikalni procesi mikrostrukturnih pretvorbi, procesi izmjene, prijelaza i provođenja topline, procesi stvaranja deformacija i zaostalih naprezanja te procesi formiranja i rasta pukotina. Na temelju provedenih teorijskih istraživanja, u radu su predložene metode određivanja kinetičkih parametara izotermičkog raspada austenita u ferit, perlit te bainit te izrazi za predviđanje kinetike raspada austenita. Nadalje, predloženi su izrazi za predviđanje vrijednosti termodinamičkih konstanti raspada austenita u ferit, perlit i bainit na temelju kemijskog sastava podeutektoridnih čelika. Također, predloženi su izrazi za procjenu tvrdoće mikrostrukturnih sastojaka čelika: ferita, perlita, binita i martenzita. Vlastiti algoritam razvijen u svrhu predviđanja kinetike raspada austenita i tvrdoće mikrostrukturnih sastojaka čelika implementiran je u računalni program za 3-D simulaciju ohlađivanja uzoraka, čime je omogućena 3-D simulacija raspada austenita pri gašenju čelika. Za provjeru rezultata računalne simulacije mikrostrukturnih pretvorbi te tvrdoće pri gašenju čelika korišten je nisko-legirani čelik za poboljšanje: 42CrMo4 (DIN). Rezultati računalne simulacije ukazuju na to da se razvijeni matematički modeli mikrostrukturnih pretvorbi te tvrdoće mogu uspješno koristiti pri predviđanju rezultata raspada austenita za vrijeme gašenja čelika.

čelik; gašenje; mikrostrukturne pretvorbe; kinetika raspada austenita; mehanička svojstva; tvrdoća; matematičko modeliranje; računalna simulacija

nije evidentirano