The paper presents numerical model of thermal phenomena, phase transformation and mechanical phenomena associated with hardening of carbon tool steel. Model for evaluation of fractions of phases and their kinetics based on continuous heating diagram (CHT) and continuous cooling diagram (CCT). The stresses generated during hardening were assumed to result from thermal load, structural plastic deformations and transformation plasticity. The hardened material was assumed to be elastic-plastic, and in order to mark plastic strains the non-isothermal plastic law of flow with the isotropic hardening and condition plasticity of Huber-Misses were used. Thermophysical values of mechanical phenomena dependent on both the phase composition and temperature. In the numerical example the simulated estimation of the phase fraction and stress distributions in the hardened axisimmetrical elemcnt was performed.
Praca prezentuje model numeryczny zjawisk cieplnych, przemian fazowych i zjawisk mechanicznych towarzyszących hartowaniu węglowej stali narzędziowej. Model do szacowania ułamków faz oraz ich kinetyki oparto na wykresach ciągłego nagrzewania (CTPA) i chłodzenia (CTPc). Przyjęto, że naprężenia generujące się podczas hartowania są wynikiem obciążenia termicznego, odkształceń strukturalnych, plastycznych i transformacyjnych. Założono, że hartowany materiał jest sprężysto-plastyczny, a do wyznaczenia odksztalceń plastycznych zastosowano prawo nieizotermicznego plastycznego płynięcia ze wzmocnieniem izotropowym i warunkiem plastyczności Hubera-Misesa. Wielkości termofizyczne występujące w modelu zjawisk mechanicznych uzależniono zarówno od składu fazowego jak i od temperatury. W przykładzie numerycznym dokonano symulacyjncj oceny składu fazowego stef zahartowanych oraz rozkład naprężeń w zahartowanym po pełnej austenityzacji elemencie osiowosymetrycznym.