Method for forecasting hardening strains of steel elements

Sposób prognozowania odkształceń hartowniczych elementów stalowych w postaci tulei i walców, w procesie obróbki nawęglania próżniowego, polega na symulacji metodą numeryczną nawęglania próżniowego zbioru elementów o geometrii podobnej do geometrii elementu badanego, o określonym zakresie średnic wewnętrznych i zewnętrznych, wykonanych ze stali takiej, z jakiej jest wykonany badany element, przy założonych parametrach, a następnie symulacji metodą numeryczną podchłodzenia do założonej temperatury i hartowania w założonych warunkach, w wyniku czego uzyskuje się informację o grubości i profilu warstwy nawęglonej, stężeniu powierzchniowym węgla, oraz wyznaczeniu krzywych chłodzenia w podwarstwach warstwy nawęglonej w przyjętym zakresie temperatur. W dalszej kolejności warstwę nawęgloną dzieli się na podwarstwy i wyznacza średnie stężenie węgla w podwarstwach i wyznaczone stężenia węgla w podwarstwach warstwy nawęglonej oraz sporządzone uprzednio krzywe hartowania wprowadza się do programu, za pomocą, którego, w oparciu o stworzone uprzednio karty właściwości materiałowych, wygenerowuje się właściwości materiałowe poszczególnych podwarstw oraz plik wsadowy dla programu opartego na metodzie elementów skończonych, przy wykorzystaniu którego opracowuje się model dyskretny materiału gradientowego dla badanego elementu odwzorowujący geometrię tego elementu oraz wytworzoną warstwę nawęglającą, podzieloną na podwarstwy, z przypisanymi do nich właściwościami materiałowymi, następnie wyznacza się zmiany wymiarów zewnętrznych i wewnętrznych po nawęglaniu i hartowaniu i wyznacza się zależność dla numerycznego wyznaczenia odkształceń po procesie nawęglania próżniowego.