docLaboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej
download 
Reklamacja Transkrypt
Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej
Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D Dr inŜ Ŝ. Bartosz Koczurkiewicz Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D Rys. 1. Dylatometr DIL805A/D Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej posiada nowoczesny dylatometr DIL 805A/D wyposaŜ Ŝony w przystawkę ę plastometryczną ą umoŜ Ŝliwiają ącą ą zadawanie odkształłceń ń w trakcie badań ń. Na rys. 1 przedstawiono dylatometr DIL805A/D. Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D Urzą ądzenie umoŜ Ŝliwia: 1. analizę ę przemian fazowych zachodzą ących w materiałłach podczas obróbki cieplnej; 2. prowadzenie eksperymentów, których wyniki pozwalają ą na budowę ę rzeczywistych wykresów CTPc i CTPi; 3. weryfikację ę opracowanej technologii obróbki cieplnej poprzez przeprowadzenie w warunkach laboratoryjnych eksperymentów wedłług ściś śle okreś ślonego reŜ Ŝimu nagrzewania i chłłodzenia ; 4. okreś ślenie rzeczywistych krzywych plastycznoś ści (płłynię ęcia) w róŜ Ŝnych temperaturach w zakresie prę ędkoś ści odkształłcenia; 5. fizyczne modelowanie ewolucji mikrostruktury i włłasnoś ści mechanicznych; 6. przeprowadzenie wielostopniowego procesu odkształłcania w kontrolowanych warunkach z czasami przerw pomię ędzy odkształłceniami 0,2 s. Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D 1.Analiza przemian fazowych zachodzą ących w materiałłach podczas obróbki cieplnej Urzą ądzenie umoŜ Ŝliwia rejestrację ę przemian Rys. 2. Przykłładowa krzywa dylatometryczna fazowych i zmian strukturalnych podczas fizycznego modelowania zabiegów obróbki termicznej. Do analizy otrzymanych wyników wykorzystuje się ę zjawisko wystę ępowania róŜ Ŝnic obję ętoś ści włłaś ściwej faz wystę ępują ących w metalach i ich stopach. Przemiana fazowa uwidacznia się ę na wykresie dylatometrycznym w postaci skokowej zmiany dłługoś ści próbki. Dylatometr wyposaŜ Ŝony jest w oprogramowanie umoŜ Ŝliwiają ące wizualizację ę wyników. Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D 2. Budowa rzeczywistych wykresów CTPc i CTPi Rys. 3. Przykłładowy wykres rozpadu austenitu podczas cią ągłłego chłłodzenia stali wygenerowany na podstawie wyników badań ń dylatometrycznych Urzą ądzenie pozwala na prowadzenie eksperymentów, których wyniki umoŜ Ŝliwiają ą budowę ę rzeczywistych wykresów rozpadu austenitu podczas cią ągłłego chłłodzenia (CTPc) oraz wykresów rozpadu austenitu podczas izotermicznego wygrzewania (CTPi). Na rys. 3 przedstawiono przykłładowy wykres CTPc uzyskany na podstawie wyników badań ń dylatometrycznych. Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D 3.Weryfikacja opracowanej technologii obróbki cieplnej poprzez przeprowadzenie w warunkach laboratoryjnych eksperymentów wedłług ściś śle okreś ślonego reŜ Ŝimu nagrzewania i chłłodzenia Urzą ądzenie umoŜ Ŝliwia weryfikację ę opracowanych teoretycznie parametrów obróbki cieplnej poprzez przeprowadzenie w warunkach laboratoryjnych prób wedłług ściś śle okreś ślonego reŜ Ŝimu. Próbki po obróbce cieplnej poddawane są ą badaniom metalograficznym i ocenie włłasnoś ści mechanicznych. Taki sposób postę ępowania pozwala na dobór warunków obróbki cieplnej zapewniają ących otrzymywanie zamierzonej struktury i włłasnoś ści mechanicznych po procesach obróbki cieplnej. Rys. 4. Przykłładowy algorytm postę ępowania przy doborze parametrów obróbki cieplnej Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D 4. Okreś ślenie rzeczywistych krzywych plastycznoś ści (płłynię ęcia) w róŜ Ŝnych temperaturach w zakresie prę ędkoś ści odkształłcenia u=0,001 – 15 1/s Urzą ądzenie posiada moŜ Ŝliwość ść dołą łączania przystawki plastometrycznej, łą co umoŜ Ŝliwia przeprowadzenie fizycznych symulacji procesów kucia i walcowania oraz uzyskania rzeczywistych krzywych umocnienia. Dzię ęki połą łączeniu funkcji dylatometru i plastometru urzą ądzenie moŜ Ŝe być ć łą wykorzystywany równieŜ Ŝ do modelowania róŜ Ŝnych zabiegów obróbki termo – mechanicznej. Doś świadczenia moŜ Ŝna prowadzić ć w otoczeniu powietrza, gazu oboję ętnego lub próŜ Ŝni i chłłodzić ć je z róŜ Ŝnymi prę ędkoś ściami, a nawet zamraŜ Ŝać ć strukturę ę. Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D Rys. 4. Komora do badań ń plastometrycznych: 1 – kowadłło ruchome, 2 – cewka indukcyjna, 3 – kowadłło nieruchome Rys. 5. Rzeczywiste krzywe płłynię ęcia stali dla St3. odkształłcanej w temperaturze 1100°°C: 1 - prę ędkość ść odkształłcenia 0,1 1/s; 2 - prę ędkość ść odkształłcenia 1,0 1/s; 3 - prę ędkość ść odkształłcenia 10,0 1/s; Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D 5.Fizyczne modelowanie mechanicznych ewolucji mikrostruktury i włłasnoś ści O włłasnoś ściach materiałłu decyduje struktura materiałłu, która ulega zmianom podczas odkształłcania. Instytut Modelowania dysponuje oprogramowaniem komputerowym, przy pomocy którego moŜ Ŝliwe jest dobór schematu odkształłceń ń (ilość ść przepustów, temperatura czas i prę ędkość ść odkształłceń ń, sposób chłłodzenia pomię ędzy odkształłceniami i obróbka cieplna po odkształłceniach) zapewniają ącego uzyskanie zamierzonych włłasnoś ści mechanicznych w gotowym wyrobie. Wytypowany na podstawie symulacji komputerowych schemat lub schematy odkształłceń ń są ą realizowane z wykorzystaniem omawianego urzą ądzenia. Próbki po obróbce poddaje się ę badaniom metalograficznym i ocenie włłasnoś ści mechanicznych. Na podstawie otrzymanych wyników pomocne jest przy opracowaniu technologii wytwarzania asortymentu z okreś ślonego gatunku stali zapewniają ącego wysoki poziom włłasnoś ści mechanicznych przy ograniczonej licznie przemysłłowych prób technologicznych. Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D 6. Przeprowadzenie wielostopniowego procesu odkształłcania w kontrolowanych warunkach z czasami przerw pomię ędzy odkształłceniami 0,2 s Urzą ądzenie umoŜ Ŝliwia przeprowadzenie wielostopniowego odkształłcania materiałłu w kontrolowanych warunkach z krótkimi czasami przerw pomię ędzy odkształłceniami. Minimalny czas pomię ędzy pojedynczymi odkształłceniami wynosi 0,2s. UmoŜ Ŝliwia to przeprowadzenie fizycznych symulacji walcowania cią ągłłego. Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Laboratorium Przemian Fazowych i Obróbki Termomechanicznej Dylatometr DIL 805A/D Zapraszamy do współłpracy: Politechnika Czę ęstochowska Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej Aleja Armii Krajowej 19 Tel./fax. 034 3250 714 [email protected]
