×

Uniwersalny symulator procesów metalurgicznych - system Gleeble 3800
01_01_www_imz012.jpg

Symulator Gleeble 3800 pozwala realizować badania w zakresie: obróbki cieplno-plastycznej stali, wpływu obciążeń cieplno-mechanicznych na degradację mikrostruktury, właściwości stali i procesy przyspieszonego pełzania, a także prowadzić symulacje fizyczne ciągłego odlewania stali, spajania materiałów technicznych oraz wyżarzania ciągłego blach na karoserie samochodowe. Jednostki obciążające symulatora Gleeble są urządzeniami typu serwo-hydraulicznego, zaś ich wyróżniającą cechą jest oporowy system grzania próbki. System ten umożliwia uzyskanie bardzo jednorodnego rozkładu temperatury w objętości próbki, zaś maksymalna prędkość nagrzewania może dochodzić do 10000oC/s (w zależności od rodzaju zastosowanej próbki). W zestawie pracującym w Instytucie Metalurgii Żelaza możliwe jest odkształcanie próbki poprzez ściskanie lub poprzez rozciąganie; możliwe jest również połączenie obu typów odkształcenia.

Urządzenie składa się z następujących układów:

  • stacji roboczej, za pomocą której zaprogramowany zostaje przebieg doświadczenia z wykorzystaniem firmowego oprogramowania oraz gromadzone są wyniki pomiarów,
  • jednostki sterującej, która składa się z elektronicznych modułów sterujących oraz z procesora,
  • podstawowej jednostki obciążającej,
  • uniwersalnej jednostki zamiennej,
  • jednostki o nazwie Hydrawedge.

Jednostka Hydrawedge jest specjalistyczną jednostką, której funkcją jest realizacja symulacji fizycznej procesów przeróbki plastycznej. Jej konstrukcja zapewnia prowadzenie doświadczeń, w których utrzymywane są stałe prędkości odkształcenia w trakcie całego odkształcenia, bez konieczności spowolnienia narzędzia w celu uzyskania założonej wartości. Z kolei funkcjami badawczymi uniwersalnej jednostki zamiennej są symulacje operacji spajania, ciągłego odlewania stali, badania plastyczności stali w podwyższonych temperaturach, badania przemian fazowych, a także badania wpływu obciążeń cieplno-mechanicznych na zmiany mikrostruktury i właściwości mechanicznych stali. Obie jednostki mocowane są zamiennie do podstawowej jednostki obciążającej. Ponadto w każdej z nich zainstalować można różne układy doświadczalne pozwalające zrealizować szeroki zakres badań symulacyjnych. Przebieg doświadczenia kontrolowany jest w systemie zamkniętej pętli, co pozwala na bardzo dokładne zrealizowanie zaprogramowanego doświadczenia. Ogólnie można wyróżnić dwa typu doświadczeń, a mianowicie symulację fizyczną procesów przemysłowych i określanie charakterystyk materiałowych. W przypadku symulacji fizycznej, warunki doświadczenia bardzo dokładnie odzwierciedlają zmiany stanów naprężenia i odkształcenia oraz niejednorodności temperatury i warunki tarcia, jakie występują w materiale w procesach przemysłowych. Z kolei określanie charakterystyk materiałowych, takich jak na przykład funkcje naprężenia uplastyczniającego, wymaga przeprowadzenia doświadczeń z zachowaniem jednorodnego rozkładu temperatury w próbce oraz przy zminimalizowanym tarciu na styku narzędzia z próbką. Za pomocą symulatora Gleeble, skomplikowane warunki doświadczenia realizowane są za pomocą różnego typu uchwytów oraz kowadeł.

Przykładowe badania zrealizowane z wykorzystaniem symulatora Gleeble 3800:


Powrótwersja do druku