Моделирование термообработки отливок

Программный комплекс «PolyCAST» решает задачу моделирования фазовых превращений в металле отливки при термической обработке. Решение данной задачи реализовано согласно приведенной схеме:

TO1.png

 

Задание вводной информации осуществляется в специальных программных модулях, изображенных ниже:

 

В терм обр 1.jpg

Программный модуль базы данных для задания марки стали, ее теплофизических свойств, критических температур структурных превращений и термокинетической диаграммы распада аустенита

 

В терм обр 3.jpg

Программный модуль для задания термических условий нагрева и охлаждения заготовок, используемых агрегатов и условий проведения термообработки

 

В терм обр 2.jpg

Программный модуль для задания температурно-временных условий и режима проведения термообработки

При расчете фазовых превращений учитываются: свойства материалов, характеристики сред, изменение температурных условий в процессе термообработки и др. Для повышения адекватности результатов моделирования производится адаптация компьютерных моделей под конкретные условия производства.

 

Примеры работ

 

Моделирование термообработки обечайки зоны патрубков РУ КЛТ-40С

 

TO2.jpg

 

TO3.jpg

а)геометрическая модель заготовки

без отверстий под патрубки

б)геометрическая модель заготовки с отверстиями диаметром 350 мм под патрубки

 

TO4.jpg

Дилатометрические кривые стали 15Х2МФА-А при скоростях охлаждения 0.1 – 500 К/с

 

TO5.jpg

 

TO6.jpg

Кинетическая диаграмма изменения относительного количества новой фазы и температурных границ tн и tк фазового превращения в зависимости от времени начала превращения аустенита стали 15Х2МФА-А

Термокинетическая диаграмма превращения аустенита стали 15Х2МФА-А

 

TO7.jpg

Изменение температуры при закалке в воде по сечению массивного узла (б) корпуса толщиной 480 мм (а) в сопоставлении  с термокинетической диаграммой распада аустенита и положением критических точек А, В и С (C') изменения структуры (в) в зависимости от скорости охлаждения стали 15Х2МФА

 

TO8.jpg

Пространственное распределение мартенсито-бейнитной (М+Б) и чисто бейнитной (Б) структуры в продольном (а) и поперечном (б) сечении заготовки с поперечными отверстиями

Проект был успешно реализован ведущими специалистами «ЦМЛПиТ».

 

Моделирование термообработки отливки ступица

 

 

TO9.jpg

Схема расположения контрольных точек в сечении отливки

 

TO10.jpg

Изменение температуры по сечению отливки «Ступица» и в печи при смягчающем отпуске

 

TO11.jpg

Изменение температур по сечению отливки и в печи при нагреве под отрезку прибылей и охлаждении на воздухе

 

После отрезки прибылей начинается второй этап термообработки.

 

TO12.jpg

Схема расположения контрольных точек в сечении отливки после отрезки прибылей

 

TO13.jpg

Изменение температуры в печи  и на поверхности отливки (по контрольным термопарам) при нагреве под закалку

 

TO14.jpg

Изменение температуры по сечению отливки и в печи при нагреве под закалку и охлаждении на воздухе с использованием аэратора

 

TO15.jpg

Термические кривые охлаждения в контрольных точках заготовки в полулогарифмических координатах  T=f (lg t)

 

TO16.jpg

Распределение скоростей охлаждения по сечению заготовки при закалке

 

TO17.jpg

Изменение толщины закаленного слоя по сечению заготовки

 

Путем моделирования подобран режим термообработки, обеспечивающий оптимальное соотношение размеров структурных зон в отливке.

Проект был успешно реализован ведущими специалистами «ЦМЛПиТ».