4
Spis treści
SPIS NAJWAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ ... 6
1 WPROWADZENIE ... 10
2 STAN ZAGADNIENIA ... 14
2.1 ŻELIWO SFEROIDALNE ... 14
2.1.1 Charakterystyka żeliwa ADI ... 15
2.1.2 Właściwości żeliwa ADI ... 18
2.1.3 Zastosowanie żeliwa ADI ... 23
2.2 PRZEMIANY FAZOWE ZACHODZĄCE PODCZAS OBRÓBKI CIEPLNEJ ŻELIWA SFEROIDALNEGO ... 25
2.2.1 Proces austenityzowania osnowy żeliwa sferoidalnego ... 25
2.2.2 Przemiana izotermiczna w zakresie bainitycznym ... 29
2.2.3 Termodynamika przemiany austenit → ferryt ... 35
2.3 PRZEGLĄD ISTNIEJĄCYCH MODELI ... 38
2.3.1 Modele matematyczne przemian fazowych podczas austenityzowania żeliwa sferoidalnego 39 2.3.2 Modele matematyczne przemian fazowych podczas ausferrytyzacji żeliwa sferoidalnego 43 2.4 PODSUMOWANIE STANU ZAGADNIENIA ... 51
3 TEZA I CEL PRACY ... 53
4 BADANIA WŁASNE ... 55
4.1 METODYKA BADAŃ ... 55
4.2 NUMERYCZNY MODEL PRZEMIANY PERLIT + FERRYT → AUSTENIT (MODEL I) ... 58
4.2.1 Warunki początkowe i brzegowe ... 62
4.2.2 Rozwiązanie numeryczne ... 63
4.3 ANALITYCZNY MODEL PRZEMIANY AUSTENIT → FERRYT (MODELII) ... 67
4.4 IDENTYFIKACJA PARAMETRÓW MODELU METODĄ ANALIZY ODWROTNEJ ... 72
4.5 IMPLEMENTACJA OPRACOWANYCH MODELI ... 74
4.6 MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ EKSPERYMENTALNYCH ... 77
4.6.1 Materiał do badań ... 77
4.6.2 Obróbka cieplna ... 80
4.6.3 Badania dylatometryczne ... 81
4.6.4 Badania metalograficzne ... 82
4.6.5 Komputerowa analiza obrazu ... 82
4.6.6 Badania twardości, mikrotwardości i nanotwardości ... 83
4.6.7 Rentgenowska analiza strukturalna ... 84
4.7 WYNIKI BADAŃ WŁASNYCH I ICH ANALIZA ... 86
5
4.7.1.1 Wyniki badań dylatometrycznych ... 86
4.7.1.2 Wyniki badań metalograficznych ... 89
4.7.1.3 Wyniki komputerowej analizy obrazu ... 92
4.7.1.4 Wyniki pomiarów twardości, mikrotwardości i nanotwardości ... 95
4.7.1.5 Wyniki badań rentgenograficznych ... 97
4.7.1.6 Dyskusja wyników badań ... 98
4.7.2 Identyfikacja parametrów modeli na podstawie badań eksperymentalnych ... 99
4.7.3 Wyniki symulacji komputerowych przeprowadzonych z wykorzystaniem opracowanego programu symADI ... 100
4.7.3.1 Modelowanie przemiany perlit + ferryt → austenit ... 102
4.7.3.2 Modelowanie przemiany austenit → ferryt (model II) ... 105
4.7.3.3 Podsumowanie wyników modelowania ... 112
4.8 WERYFIKACJA OPRACOWANYCH MODELI ... 113
5 PODSUMOWANIE ... 117
6 WNIOSKI ... 119
7 BIBLIOGRAFIA ... 121
