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SimCarb QuenchTemp – A new software module for the simulation of hardness distributions in case hardening
Author(s) -
Gegner J.,
Kaffenberger M.
Publication year - 2010
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.201000618
Subject(s) - tempering , mechanical engineering , hardening (computing) , die (integrated circuit) , chemistry , materials science , engineering , composite material , layer (electronics)
Die SimCarb‐Programmfolge bietet als leistungsfähige Stand‐Alone‐Lösung benutzungsfreundliche Windows‐Expertensoftware für die rechnergestützte Verfahrensauslegung des Einsatzhärtens in Forschung und industrieller Wärmebehandlung. Es wird ein neues Simulationswerkzeug zur Vorhersage der Tiefenverläufe von Abschreck‐ und Anlasshärte aus einem gegebenen Aufkohlungsprofil unter Berücksichtigung von Stahlzusammensetzung, Bauteilgeometrie und Prozessbedingungen vorgestellt. In der aktuellen Version setzt das Softwaremodul SimCarb QuenchTemp ein empirisches Modell um, dessen Grundlagen und technologischer Hintergrund ausführlich erläutert werden. Die Abschreckhärte wird durch Auswertung berechneter Jominy‐Kurvenscharen für die Kohlenstoffgehalte der Einsatzschicht am maßgeblichen Stirnflächenabstand abgeleitet. Der repräsentative Zylinderdurchmesser beschreibt den Werkstückeinfluss. Die Kühlwirkung des Mediums wird durch die Grossman'sche Abschreckintensität ausgedrückt. Die Bestimmung der Anlasshärte über Abminderungsfaktoren für Martensit beruht auf einer vereinfachten Gefügeanalyse. Umfangreiches Datenmaterial ist im Programm hinterlegt und in Bibliotheken verfügbar. Bedienung und praktische Anwendung der Software werden anhand von Screenshots und Simulationsbeispielen veranschaulicht. The SimCarb program suite as a powerful stand‐alone solution provides user‐friendly Windows expert software for computer‐aided case hardening engineering in research and industrial heat treatment. A new simulation tool is presented for the prediction of the depth distributions of the quenching and tempering hardness from a given carburization profile by taking into account the steel composition, component geometry, and process conditions. In the current version, the SimCarb QuenchTemp software module implements an empirical model, the basic principles and technological background of which are explained in detail. The quenching hardness is derived by evaluating calculated sets of Jominy curves for the carbon contents in the case at the applicable distance from the end face. The representative cylinder diameter characterizes the influence of the workpiece. The cooling ability of the medium is quantified by the Grossman quench severity. The determination of the tempering hardness by diminution factors for martensite is based on a simplified microstructure analysis. Large data sets are stored in the program and available in libraries. Operation and practical application of the software are illustrated by means of screenshots and simulation examples.