Representación en Diferencias Finitas de la Transferencia de Calor en la Templabilidad del Acero SAE 1045 Finite Difference Representation of Transfer Heat in the Hardenability of Steel SAE 1045 Jaime A. Spim, Universidade Federal do Rio Grande do Sul-UFRGS, Brasil Carlos Alexandre dos Santos, Pontificia Universidade Católica do Rio Grande do Sul-PUCRS-Brasil César Nunura, Tecsup
Resumen
thermophysical properties of the material. Thus, it was possible to make real-time simulation of the test (600 seconds) to obtain
El presente trabajo aborda el análisis térmico vía simulación
the thermal profile, from the chilled tip.
numérica del Ensayo Jominy, que es usado para evaluar la templabilidad de los aceros y que, en este caso, se utilizó
This thermal profile expressed in cooling curves were compa-
para analizar el SAE 1045. Para tal efecto, fue desarrollado
red with a real Jominy end-quench, and confronted with the
un software, utilizando la solución de la ecuación diferencial
CCT Diagram (Continuous – Cooling – Transformation) of SAE
parcial de transferencia de calor, bajo el método numérico de
1045 steel, which showed great approach in regards of micros-
diferencias finitas en la forma explícita; además de llevar en
tructure formation of martensite, bainita, perlite and ferrite, as a
cuenta las propiedades termofísicas del material. De esta for-
result of cooling after the test.
ma, fue posible hacer la simulación en tiempo real del ensayo (600 segundos), obteniéndose el perfil térmico, a partir de la
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Palabras clave
extremidad enfriada. Modelo matemático, diferencias finitas, transferencia de calor, Este perfil térmico expresado en curvas de enfriamiento fueron comparadas con un Ensayo Jominy real, y confrontadas con el Diagrama CCT (Continuous – Cooling – Transforma-
ensayo jominy, curvas de enfriamiento, simulación.
Key words
tion) del acero SAE 1045, lo que demostró gran aproximación en lo que se refiere a la formación microestructural de
Mathematical model, Finite Differences, Heat Transfer, Jominy
martensita, bainita, perlita y ferrita, como producto del enfria-
end-quench, Cooling Curve, Simulation.
miento después del ensayo.
INTRODUCCIÓN
Abstract En algunas situaciones, el levantamiento del perfil térmico This paper deals with the thermal analysis by numerical simu-
puede tornarse poco accesible, por ejemplo, en el temple de
lation of Jominy end-quench, which is used to evaluate the
los aceros. Esta carencia tal vez se deba a la falta de interfaces
hardenability of steels and this case was analyzed the steel
de adquisición de datos de alta performance, fabricación de
SAE 1045. For this purpose, a software was developed, using
termocuplas especiales, uso de pirometría óptica, entre otros.
the solution of the partial differential equation of heat trans-
De allí que surgió el desarrollo de modelos numéricos utilizan-
fer through the explicitly finite differences numerical method,
do aplicativos computacionales y software que nos permitan
apart from taking into account in addition to carrying the
aproximar el comportamiento del perfil térmico y de los me-
Invest. Apl. Innov. 5(1), 2011
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