Представлены материалы исследования и оптимизации совмещенных процессов прецизионной ковки и термообработки шестерен с целью уменьшения стоимости, времени и обеспечения энергосбережения технологического процесса, которые ведутся в университете Ганновера. Смоделированы структурные превращения при закалке детали водо-воздушной смесью непосредственно после горячей деформации. Моделирование превращений осуществлено для предварительно подвергнутой отпуску стали 42CrMo4. Представлена математическая модель процесса структурных превращений, основанная на использовании диаграмм изотермического превращения, а также уравнений Коистинена - Марбургера и Джонсона - Меля - Аврами, определяющих связь между скоростью охлаждения и долями образовавшихся структур. Предложена эмпирическая зависимость, описывающая влияние процентного содержания мартенсита на микротвердость стали, которая также заложена в модель. Указанная модель интегрирована в конечно-элементную программу ANSYS<190>, причем расчет структурных превращений может быть совмещен с вычислением температурного поля материала, получаемого при помощи данной программы. В результате математического моделирования определяется процентное содержание структурных составляющих и распределение микротвердости в объеме материала после водо-воздушного охлаждения. Проведено тестирование модели, связанное с расчетом кривых непрерывной диаграммы превращений. Тестовый расчет доказал адекватность используемого алгоритма, максимальная погрешность вычисления составила около 10 %. Приведены результаты математического моделирования структурных превращений геликоидальной шестерни при закалке: показано

изменение процентного содержания бейнита и мартенсита, а также микротвердости и предела упругости материала вдоль радиуса детали. Предложенная модель пригодна для исследования процесса спрейерного охлаждения с целью оптимизации поверхностного упрочнения материала шестерни, а представленные результаты могут быть полезны при разработке новых технологий для совмещаемых процессов.

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"