Quenching with gases rather than oil or other liquid media has the advantages of reducing the risks concerning health and environment, while simultaneously homogenizing the quenching results and minimizing distortion due to a wide range of possible process parameter variations and the pure convective heat transfer.
In this contribution, a coupled solution for increasing homogenization of quenching results within high pressure gas quenching will be presented. In the first stage, an experimental test facility was set up for flow investigations and in the second stage a numerical simulation model was generated. The numerical and experimental results of the flow through the chamber were compared for several boundary conditions.
Finally, after complete verification of the simulation, the model may be used to assist in parameter variation for optimization of homogeneous high pressure gas quenching.
Keywords: gas quenching, flow homogenization, numerical simulation model, experimental flow chamber, three layer model Der Einsatz von Gasen beim Abschrecken bietet gegenu ¨ber der Verwendung von O ¨len und anderen fluiden Medien den Vorteil, dass einerseits die Belastungen fu ¨r Mensch und Umwelt verringert werden und andererseits eine Homogenisierung des Abschreckergebnisses sowie eine Verzugsminimierung der Bauteile erreicht werden kann. Der letzte Punkt resultiert aus dem Potenzial einer weitgehenden Regelung der Prozessparameter und eines rein konvektiven Wa ¨rmeu ¨bergangs.
In dieser Arbeit wird ein gekoppelter Ansatz zur Steigerung der Homogenita ¨t der Abschreckergebnisse bei der Hochdruckgasabschreckung chargierter Bauteile pra ¨sentiert. Dazu wird in einem ersten Schritt eine Modellkammer fu ¨r Stro ¨mungsuntersuchungen aufgebaut und im zweiten Schritt ein numerisches Simulationsmodell des Gasabschreckprozesses erstellt. Die numerischen sowie experimentellen Ergebnisse der Modellkammerdurchstro ¨mung werden fu ¨r ausgewa ¨hlte Randbedingungen verglichen.
Letztendlich kann, nach der kompletten Verifikation der Simulation, dieses Modell genutzt werden, um Richtlinien fu ¨r eine optimale Parameterauswahl beim Hochdruckgasabschrecken zu formulieren.