Carburización de una placa gruesa de acero (1D)

Descripción:

En este video se observa la evolución del campo de concentración del carbono disuelto en el acero en el interior de una placa gruesa durante el proceso de carburización. Se muestra un corte transversal. Una placa de acero inicialmente con una distribución uniforme de concentración de carbono disuelto en el acero se pone en contacto con un medio que establece instantáneamente un valor constante de la concentración de carbono (disuelto en el acero) en la superficie de la placa. El flujo de materia es 1D y dado que la placa es gruesa el soluto no difundirá en toda la placa para el tiempo considerado en el ejemplo. En el video se observa que la concentración de carbono disuelto en el acero aumenta al paso del tiempo siendo mayor este aumento cerca de la superficie. A una cierta distancia de la superficie no se observa ningún cambio en el valor de la concentración de carbono disuelto en el acero; este efecto se asocia con un medio “semi-infinito”. El campo térmico se calculó con el paquete comercial Abaqus 6.14 (versión estudiantil) que provee de herramientas de post-procesamiento que permiten entre otras cosas generar el presente video. Datos usados en la simulación computacional: L= 0.045 m H= 0.45 m C_0=0.2 ( w)⁄o C_S=1.3 w⁄o D= 〖1.8x10〗^(-11) 〖m^2 s〗^(-1) S= 2 w/o El video es un producto del proyecto PAPIME 100213.

Palabras clave:

Transporte de masa, Transferencia de masa, Medio semi-infinito, Solución numérica, Campo de concentración, difusión

Autor(es):

Dr. Bernardo Hernández Morales, M. en I. Benjamín Beltrán Fragoso