منوی دسته بندی

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

شبیه‌سازی فرآیند کوئنچ کردن در نرم‌افزار کامسول

فرآیند سرد کردن (Quenching) در کامسول

عملیات حرارتی کوئنچ کردن یا آب‌دهی (Quenching) یکی از مهم‌ترین و رایج‌ترین انواع عملیات حرارتی قطعات فولادی است که به منظور ایجاد تغییرات دلخواه در خواص قطعه مورد نظر انجام می‌شود. در این جلسه شبیه‌سازی فرآیند کوئنچ کردن قطعه‌ای فولادی به کمک نرم‌افزار کامسول مورد بررسی قرار گرفته است. به کمک این نرم‌افزار و قابلیت آن در کوپل ماژول‌های مختلف، می‌توان پارامترهای مؤثر بر فرآیند از جمله نرخ و سرعت سرد کردن را بررسی نمود.

در ادامه با بررسی نتایج حاصل از شبیه‌سازی از جمله میزان آستنیت باقیمانده در ریزساختار نهایی، میزان مارتنزیت تشکیل شده، میزان انقباض حرارتی و تنش‌های باقیمانده، در هر مختصات مکانی از قطعه را بررسی نمود و به نتایج بهینه از فرآیند دست یافت. برای شبیه‌سازی فرآیند کوئنچ کردن با نرم‌افزار کامسول از ماژول Metal Processing کمک گرفته شده است.

فرآیند کوئنچ قطعات فولادی چگونه انجام می‌شود

از دلایلی که فرآیند کوئنچ کردن جایگاه خاصی در بین صنعتگران دارد می‌توان به ایجاد تغییرات دلخواه در خواص قطعه مورد نظر، افزایش مقاومت به کششی و عمر فلزات، افزایش مقاومت به سایش آن‌ها و آسان بودن فرآیند در مقایسه با سایر عملیات حرارتی دیگر اشاره نمود. به منظور عملیات حرارتی کوئنچ کردن، ابتدا قطعه مورد نظر تا منطقه دمایی آستینت (حدودا 900 درجه سانتی‌گراد) حرارت داده شده و برای مدت زمان مشخصی در این دما نگه داشته می‌شود. سپس در یک سیال مناسب مانند آب، حمام نمک، هوا و یا روغن غوطه‌ور شده تا به دمای اتاق برسد. براساس سیال انتخابی و با توجه به سرعت سرد کردن، فازهای فریت، پرلیت، بینیت و مارتنزیت و یا مخلوطی از آن‌ها میتواند حاصل شود.

چرا شبیه‌سازی فرآیند کوئنچ کردن در نرم‌افزار کامسول ضروری است

در فرآیند کوئنچ کردن نوع سیال انتخابی و نرخ سرد شدن بر روی خواص و ریزساختار نهایی قطعه بسیار تاثیرگذار است. از آن‌جایی که استحاله مارتنزیتی می‌تواند منجر به اعوجاج و تنش‌های باقیمانده و حتی ایجاد ترک در داخل و یا سطح قطعه شود، بررسی میزان مارتنزیت تشکیل شده از دیگر مواردی است که باید ارزیابی شود. مهندسین و صنعتگران در فرآیندهای مربوط به عملیات حرارتی کوئنچ کردن خواستار تشکیل مارتنزیت با کمترین چالش ممکن می‌باشند. بنابراین پیش‌بینی و کنترل فرآیند کوئنچ کردن از اهمیت بالایی برخوردار است. از آن‌جایی که سعی و خطای آزمایشگاهی زمان‌بر و هزینه‌بر است، امروزه مهندسین مواد به کمک نرم‌افزارهایی همچون کامسول به مدلسازی و شبیه‌سازی فرآیندهای رایج در علم مهندسی مواد روی آورده‌اند. با شبیه‌سازی فرآیند کوئنچ کردن در نرم‌افزار کامسول و بررسی دقیق پارامترها، می‌توان در کمترین زمان و با هیچ هزینه‌ای پارامترهای مؤثر بر فرآیند را بررسی نمود و حتی به نتایج بهینه دست یافت.

فرآیند سرد کردن (Quenching) در کامسول

منبع: محمدعلی گلعذار، اصول و کاربرد عملیات حرارتی فولادها و چدن ها، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان

ماژول Metal Processing در کامسول

ماژول Metal Processing برای مدلسازی پدیده‌های فیزیکی مختلف مرتبط با عملیات حرارتی فلزات مورد استفاده قرار میگیرد. با استفاده از این ماژول، شما می‌توانید بررسی کنید که چگونه تحولات فازی متالورژی باعث تغییر ریزساختار فلزات در طی عملیات حرارتی و سرد کردن می‌شوند. به عنوان مثال، فرآیند کوئنچ گیربکس فولادی خوردو که ریزساختار به گونه ای طراحی شده که نیازهای خاص در مورد استحکام و دوام برآورده شود. مثال‌های دیگر شامل مطالعه تحولات فازی است که در طی ساخت افزایشی فلزات رخ می‌دهد و تحولات فازی در منطقه تحت تاثیر حرارت در حین جوشکاری.

در ماژول Metal Processing 5 فیزیک وجود دارد:

  • ماژل Metal Phase Transformation برای مطالعه تحولات فازی نفوذی و غیرنفوذی در مواد.
  • ماژول Austenite Decomposition برای مطالعه سرد کردن فولاد از فاز آستنیت.
  • ماژول Heat Transfer with Phase Transformation برای مدلسازی فرآیند حرارتی تحولات فازی متالورژی.
  • ماژول Steel Quenching برای مدلسازی فرآیند حرارتی و مکانیکی کوپل شده با تحولات فازی متالورژی.
  • ماژول Carburization برای مطالعه عملیات حرارتی کربوره کردن.

قدم اول یادگیری

برای شروع فرایند یادگیری نرم‌افزار کامسول قاعدتاً قبل از هر چیز نیاز است تا این نرم‌افزار را بر روی سیستم خود نصب نمایید. برای شروع نصب می‌توانید از اینجا از راهنمای نصب کامسول در سایت کامسولینک استفاده کنید. برای دسترسی به ماژول Metal Processing نیاز به لایسنس اختصاصی می‌باشد.

اگرچه در تمامی آموزش‌ها تلاش بر این بوده تا کار با ابزارهای مورد نیاز نرم‌افزار آموزش داده شود، اما اگر قصد دارید به خوبی بر نرم‌افزار مسلط شوید حتما دوره مقدماتی را از اینجا تماشا کنید.

تصویری از همکاری برای انجام پروژه با کامسول COMSOL

به منظور انجام پروژه کامسول

ضبط آموزش اختصاصی برای فراگیر

پشتیبانی کامل از آموزش

فرزانه مقصودی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *