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《自多步相变热膨胀曲线计算钢相变动力学的新方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、自多步相变热膨胀曲线计算钢相变动力学的新方法12赵九洲，B.C.DeCooman12中国科学院金属研究所，辽宁沈阳市10016；比利时根特大学摘要：详细分析了亚共析钢在连续冷却和等温相变过程中的热膨胀特性，以热膨胀系数为基本参量，构造了钢中各相的密度函数，并在此基础上,建立起相变量﹑温度﹑成分和膨胀量间的关系。对一贝氏体钢进行了连续冷却和等温相变试验，并以所记录的热膨胀曲线为输入，用所发展的数学模型分析了相变动力学过程。结果表明，所发展的数学模型可以用于自多步相变过程的热膨胀曲线计算钢的相变动力学
2、过程。关键词：钢；相变；膨胀；模拟Anewmethodforcalculatingthephasetransformationkineticsfromadilatationcurveformultisteptransformations12J.Z.Zhao,B.C.DeCooman1InstituteofMetalResearch,ChineseAcademyofScience,WenhuaRoad72,Shenyang110016,China;2LaboratoryforIronandSteel
3、making,GhentUniversity,Technologiepark9,B-9052Ghent,BelgiumAbstract:Adetailedanalysiswasmadeofthedilatationofahypoeutectoidsteelduringacontinuouscoolingoranisothermaltransformation.Therelationshipbetweenthevolumefractionofphases﹑thetemperatureandtheco
4、mpositionofphaseswasbuiltupusingthedensityfunctionofphasesconstructedusingthethermalexpansioncoefficients.Isothermaltransformationsandcontinuouscoolingexperimentswerecarriedoutwithabainiticsteel.Themodelwasusedtoextractthephasetransformationkineticsfr
5、omthedilatationcurvesofthissteel.Itwasdemonstratedthatthemodelcouldbeappliedtocalculatethephasetransformationkineticsfromadilatationcurveforamultistepphasetransformation.Keywords:Steel;phasetransformation;dilatation,modelling1.引言热膨胀曲线记录了钢相变的全过程，如果能将包含
6、在热膨胀曲线中的信息有效地提取[1-3]出来，则热膨胀法可用来研究钢的相变动力学。为此，人们已开展了许多工作,但是，[4]现存的模型都不能自热膨胀曲线有效地提取有关相变动力学过程的信息。通常，无论对于单步相变还是多步相变，人们均在假设相变产物量与体积膨胀量之间为线性关系的基础上，自钢热膨胀曲线计算各相的体积分数。然而，此线性关系仅实用于涉及单步相变的相变过程。此外，在相变过程中各相的成分不断变化，用此方法分析热膨胀曲线无法获取与相的成分有关的信息。这妨碍了热膨胀技术在相变动力学研究方面的应用。本文
7、将在自行构造相的密度函数的基础上，发展能用于自多步相变的热膨胀曲线计算钢的相变动力学过程的数学模型，并用贝氏体钢为实验材料，做连续冷却和等温相变试验，验证数学模型。2．数学模型T热膨胀系数k可通过下式与相的密度联系起来：T11∂ρk=−(1)3ρ∂To[11]o研究表明，在1200C以下，奥氏体随温度线性膨胀，在300C以上，铁素体随温[11-13]度线性膨胀，向钢中加入合金元素可改变相的热膨胀系数的大小，但不影响膨胀对温[6,11][14]度的线形依赖关系，在恒温条件下，奥氏体和铁素体的密度随碳
8、含量线性变化。假117o设给定成分的铁素体和奥氏体在300-1200C温度范围内随温度线性变化，在该温度范围内积分式（1），并利用铁素体和奥氏体的密度对碳含量的线性依赖关系可得。Tρ(T,Si,Mn...,C)=ρ(T,Si,Mn⋅⋅⋅,C=0)g(C)e−3ki(T−Ta)(2)iiai[14]对于奥氏体，g(C)=1−0.0146wt%C,对于铁素体，g(C)=1−0.0262wt%C。γα将式（2）代入式（1）表明，相的碳含量不影响相的热膨胀系数，这意味着平衡铁素[15]体和
