Inverse heat conduction method: experimental validation applied to steels quenching

Méthode inverse de conduction de la chaleur : Validation expérimentale appliquée à la trempe des matériaux à transformation de phase (aciers)

A. Azim1*, M. Maniana1, P. Archambault2, H. Rhanim1

1Laboratoire de Mécanique et Energétique (L.M.E), Université Chouaib Doukkali, Faculté des sciences,

Département de Physique, B.P 20, EL JADIDA, MAROC.

2LSG2M Laboratoire des Sciences et Génie des Matériaux Métalliques Ecole Des Mines Nancy France

* Corresponding author. E-mail: azimazeddine@yahoo.fr

Received : 12 July 2005; revised version accepted: 25 January 2006

Abstract

An inverse method is developed to calculate the surface heat flux and temperature of a body during heat treatment. Knowing temperature of an inner point of the solid and taking account of the phase transformation non-linearity, the surface heat flux evolution is estimated by an inverse algorithm. The experimental validation of the method is performed in XC42 and XC80 steels case.

Keywords : Inverse method; Regularization; Heat transfer; Heat treatment; Quenching; Phase transformation

Résumé

Une méthode inverse est développée pour calculer la température et le flux de chaleur en surface d’un solide subissant des transformations de phases pendant son traitement thermique. Connaissant la température d’un point à l’intérieure du solide, le flux à la surface est estimé par un algorithme inverse qui tient compte de la non linéarité du problème : prise en compte du terme source relatif aux transformations des phases générées lors du traitement thermique. Une validation expérimentale de cette méthode est effectuée sur deux cas de traitements thermiques appliqués à deux nuances d’aciers : XC42, XC80.

Mots Clés : Méthode inverse ; Régularisation ; Transfert thermique ; Traitement thermique ; Trempe ; Transformations de phase.

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