基于線膨脹測量的固態(tài)相變過程分析與應(yīng)用.pdf

1、隨著材料熱機械處理技術(shù)的進步，鋼鐵材料的晶粒達(dá)到微米級，鋼的屈服強度被提高到一個新的層次。然而，材料的抗拉強度及使用性能卻沒有得到提升?？刂撇牧现械能浵嗯c硬相的比例是提高材料抗拉強度的關(guān)鍵，因此有必要深入研究鋼鐵材料的復(fù)相化過程，以獲得最佳的相組成。其中的核心問題是預(yù)測相變過程中各相的體積分?jǐn)?shù)。因此，本文以中碳高合金高強度鋼為研究對象，進行了以下研究工作：建立計算相變過程中各相體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的模型；計算了不同加熱速率下奧氏體體積分?jǐn)?shù)

2、和相變速率隨溫度變化規(guī)律、不同冷卻速率下鐵素體、珠光體和馬氏體體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化規(guī)律。根據(jù)上述研究，得出了以下結(jié)論： 在多相連續(xù)析出的情況下，通過確定各相晶格常數(shù)隨溫度變化，并以線應(yīng)變量分析區(qū)分鐵素體相變和珠光體相變的溫度范圍，建立了從線膨脹測量信息提取相變動力學(xué)信息的計算方法，并由此得到了連續(xù)冷卻過程中鐵素體體積分?jǐn)?shù)和珠光體體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系式。通過與文獻(xiàn)中定量金相分析的結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)此方法在測定不同溫度下鐵素體體積分

3、數(shù)時誤差很小(約為2～5％)，而杠桿法則在分析線應(yīng)變量數(shù)據(jù)中的動力學(xué)信息時產(chǎn)生了巨大的誤差(約為10％)。 在連續(xù)加熱過程中，通過計算得出了不同加熱速率下奧氏體體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系曲線。計算結(jié)果表明：加熱速率越快，中碳高合金高強度鋼奧氏體化開始溫度較高。隨著加熱速率的增加，整個奧氏體化過程相變速率劇烈增加，完全奧氏體化所需時間顯著降低。臨界淬火前加熱速率越快，臨界淬火后得到的組織越不均勻；反之，則十分均勻。 在連續(xù)冷卻