A668鋼CCT曲線的預(yù)測和驗證
發(fā)布時間：2021-01-16 05:17
為了降低繪制CCT曲線的成本和得到更加準(zhǔn)確的相變量計算模型用于預(yù)測大型工件的性能和殘余應(yīng)力分布,使用Li模型預(yù)測A668鋼的CCT曲線,再根據(jù)預(yù)測的結(jié)果制定適量且關(guān)鍵的試驗組,完成制定的相變膨脹試驗之后用試驗結(jié)果修正預(yù)測模型,最后用模型計算出完整和準(zhǔn)確的CCT曲線。使用DIL-805-ADT動態(tài)淬火膨脹相變儀確定了不同冷速下的轉(zhuǎn)變類型和轉(zhuǎn)變量,比較了JMatPro軟件和原模型計算的結(jié)果與試驗結(jié)果的差別,闡述了修正擴散轉(zhuǎn)變預(yù)測模型和繪制CCT曲線的過程,擬合了非擴散轉(zhuǎn)變的K-M方程,說明了不同冷速和組織演變之間的關(guān)系。最終得到更加準(zhǔn)確的預(yù)測模型和完整的CCT曲線來指導(dǎo)實際生產(chǎn)。
【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(10)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
測量膨脹曲線的試樣尺寸
圖2(d)是在冷速20℃/s下的組織，主要有少量先共析鐵素體、粒狀貝氏體、針狀貝氏體和馬氏體組成。由于快達(dá)到臨界冷速，鐵素體僅僅發(fā)生了少量的長大。之后降到Bs點，此時的原子擴散能力即不足以發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，相變驅(qū)動力也不足以發(fā)生切變，故處于兩者之間的過渡區(qū)。由于成分、能量和結(jié)構(gòu)起伏，會在溫度較高時析出碳化物形成鐵素體和碳化物的混合組織，在溫度較低時發(fā)生切變產(chǎn)生M/A島，而在起伏較小的位置保留為殘留奧氏體，這也是貝氏體轉(zhuǎn)變不完全的原因[23]。當(dāng)溫度降到Ms點時，奧氏體晶粒內(nèi)的層錯或位錯處會發(fā)生結(jié)構(gòu)和能量起伏，并在位錯和層錯的運動過程中這種起伏現(xiàn)象更加劇烈，此時以切變的方式完成馬氏體轉(zhuǎn)變[24]。圖2(e)是在冷速50℃/s下得到的組織，主要由粒狀貝氏體、片狀馬氏體組成。鐵素體轉(zhuǎn)變已經(jīng)被完全抑制，得到少量的貝氏體和大量的馬氏體。在膨脹曲線(圖3)中可以看出，在馬氏體和貝氏體之間存在一段未轉(zhuǎn)變區(qū)，這是在成分和結(jié)構(gòu)起伏導(dǎo)致貝氏體轉(zhuǎn)變之后，相變驅(qū)動力不足以使殘留奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變導(dǎo)致穩(wěn)定區(qū)的形成。3.2 膨脹曲線的處理
試驗得到的A668鋼的膨脹曲線如圖3所示。膨脹曲線由兩端的線性下降部分和中間的上升部分組成，溫度下降和奧氏體化過程導(dǎo)致試樣縮短而奧氏體分解過程造成試樣伸長。曲線中下降部分和上升部分的拐點可以確定出相變的開始和結(jié)束點，結(jié)果如表1所示。冷速決定了A668鋼的轉(zhuǎn)變類型，根據(jù)預(yù)測的相變點、顯微組織圖和膨脹曲線可知，在0.1～1℃/s冷速下A668鋼發(fā)生先共析鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變，在20℃/s冷速下發(fā)生先共析鐵素體、貝氏體和馬氏體轉(zhuǎn)變，在50℃/s冷速下發(fā)生貝氏體和馬氏體轉(zhuǎn)變。冷速從0.1℃/s增大到1℃/s時，膨脹曲線的上升部分存在一個拐點這是先共析鐵素體產(chǎn)生和珠光體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)折點。隨著冷速的增大，鐵素體的析出減小，殘留的奧氏體碳含量增加更不顯著，珠光體析出部分的膨脹曲線也更加平緩。冷速為20℃/s的顯微組織中很難直接找到先共析鐵素體，先共析鐵素體的判斷可以通過在膨脹曲線中找出第一段的轉(zhuǎn)變點在Bs轉(zhuǎn)變溫度之上來確定。在50℃/s的冷速下，曲線中確定的馬氏體轉(zhuǎn)變點和貝氏體轉(zhuǎn)變點與預(yù)測的結(jié)果相同，結(jié)合顯微組織確定該冷速下獲得的組織為馬氏體和貝氏體。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]彈簧鋼52CrMoV4連續(xù)冷卻相變的組織變化[J]. 侯環(huán)宇,黃艷新,田志強,陳紅衛(wèi),劉艷麗,安治國. 材料熱處理學(xué)報. 2016(09)
[2]65MnCr耐磨鋼的連續(xù)冷卻曲線和相變規(guī)律[J]. 陳濤,趙愛民,樊紅亮,李曉剛,姚舜. 材料熱處理學(xué)報. 2016(09)
[3]低碳低合金高強鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變行為及其相變模型[J]. 蔡恒君,高喆,宋仁伯,裴宇,于三川. 材料熱處理學(xué)報. 2015(03)
[4]20MnCrNi2MoRE耐磨鑄鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的測定[J]. 劉新華,計云萍,任慧平. 金屬熱處理. 2015(01)
[5]貝氏體相變的過渡性[J]. 劉宗昌. 金屬熱處理學(xué)報. 2003(02)
博士論文
[1]30Cr2Ni4MoV鋼低壓轉(zhuǎn)子熱處理工藝的研究[D]. 陳睿愷.上海交通大學(xué) 2012
本文編號：2980222
【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(10)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
測量膨脹曲線的試樣尺寸
圖2(d)是在冷速20℃/s下的組織，主要有少量先共析鐵素體、粒狀貝氏體、針狀貝氏體和馬氏體組成。由于快達(dá)到臨界冷速，鐵素體僅僅發(fā)生了少量的長大。之后降到Bs點，此時的原子擴散能力即不足以發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，相變驅(qū)動力也不足以發(fā)生切變，故處于兩者之間的過渡區(qū)。由于成分、能量和結(jié)構(gòu)起伏，會在溫度較高時析出碳化物形成鐵素體和碳化物的混合組織，在溫度較低時發(fā)生切變產(chǎn)生M/A島，而在起伏較小的位置保留為殘留奧氏體，這也是貝氏體轉(zhuǎn)變不完全的原因[23]。當(dāng)溫度降到Ms點時，奧氏體晶粒內(nèi)的層錯或位錯處會發(fā)生結(jié)構(gòu)和能量起伏，并在位錯和層錯的運動過程中這種起伏現(xiàn)象更加劇烈，此時以切變的方式完成馬氏體轉(zhuǎn)變[24]。圖2(e)是在冷速50℃/s下得到的組織，主要由粒狀貝氏體、片狀馬氏體組成。鐵素體轉(zhuǎn)變已經(jīng)被完全抑制，得到少量的貝氏體和大量的馬氏體。在膨脹曲線(圖3)中可以看出，在馬氏體和貝氏體之間存在一段未轉(zhuǎn)變區(qū)，這是在成分和結(jié)構(gòu)起伏導(dǎo)致貝氏體轉(zhuǎn)變之后，相變驅(qū)動力不足以使殘留奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變導(dǎo)致穩(wěn)定區(qū)的形成。3.2 膨脹曲線的處理
試驗得到的A668鋼的膨脹曲線如圖3所示。膨脹曲線由兩端的線性下降部分和中間的上升部分組成，溫度下降和奧氏體化過程導(dǎo)致試樣縮短而奧氏體分解過程造成試樣伸長。曲線中下降部分和上升部分的拐點可以確定出相變的開始和結(jié)束點，結(jié)果如表1所示。冷速決定了A668鋼的轉(zhuǎn)變類型，根據(jù)預(yù)測的相變點、顯微組織圖和膨脹曲線可知，在0.1～1℃/s冷速下A668鋼發(fā)生先共析鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變，在20℃/s冷速下發(fā)生先共析鐵素體、貝氏體和馬氏體轉(zhuǎn)變，在50℃/s冷速下發(fā)生貝氏體和馬氏體轉(zhuǎn)變。冷速從0.1℃/s增大到1℃/s時，膨脹曲線的上升部分存在一個拐點這是先共析鐵素體產(chǎn)生和珠光體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)折點。隨著冷速的增大，鐵素體的析出減小，殘留的奧氏體碳含量增加更不顯著，珠光體析出部分的膨脹曲線也更加平緩。冷速為20℃/s的顯微組織中很難直接找到先共析鐵素體，先共析鐵素體的判斷可以通過在膨脹曲線中找出第一段的轉(zhuǎn)變點在Bs轉(zhuǎn)變溫度之上來確定。在50℃/s的冷速下，曲線中確定的馬氏體轉(zhuǎn)變點和貝氏體轉(zhuǎn)變點與預(yù)測的結(jié)果相同，結(jié)合顯微組織確定該冷速下獲得的組織為馬氏體和貝氏體。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]彈簧鋼52CrMoV4連續(xù)冷卻相變的組織變化[J]. 侯環(huán)宇,黃艷新,田志強,陳紅衛(wèi),劉艷麗,安治國. 材料熱處理學(xué)報. 2016(09)
[2]65MnCr耐磨鋼的連續(xù)冷卻曲線和相變規(guī)律[J]. 陳濤,趙愛民,樊紅亮,李曉剛,姚舜. 材料熱處理學(xué)報. 2016(09)
[3]低碳低合金高強鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變行為及其相變模型[J]. 蔡恒君,高喆,宋仁伯,裴宇,于三川. 材料熱處理學(xué)報. 2015(03)
[4]20MnCrNi2MoRE耐磨鑄鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的測定[J]. 劉新華,計云萍,任慧平. 金屬熱處理. 2015(01)
[5]貝氏體相變的過渡性[J]. 劉宗昌. 金屬熱處理學(xué)報. 2003(02)
博士論文
[1]30Cr2Ni4MoV鋼低壓轉(zhuǎn)子熱處理工藝的研究[D]. 陳睿愷.上海交通大學(xué) 2012
本文編號：2980222
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