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薄壁精密管冷却成珠光体的研究

  • 发布时间:2020-10-22

用试验方法建立薄壁精密管连续冷却转变图有一定难度,且不确定,但建立等温转变图更为准确、方便。由于这一原因,有学者提出从更为精确的等温条件下建立薄壁精密管连续冷却转变图的多种方法,其中包括贝克斯顿提出的方法。

本文以共析碳钢(0·8%C)薄壁精密管的等温数据为基础,构造了该钢的连续冷却转变图。(3)根据精密薄壁无缝钢管等温转变曲线估算连续冷却曲线,利用等温转变曲线,对共析钢薄壁精密管从奥氏体冷却形成珠光体的定性研究表明,在A1温度较低、过冷度较低的条件下形核速率缓慢;随着冷度增大,形核速率迅速增加(根据形核理论和定量参数,可以得到正式表达式,但由于过程比较复杂,这里不讨论)。

薄壁精密管

例如,假设只有某个特定的形核类型存在时,当薄壁精密管温度降低dT单元时,就会在该单元时间dt内的温度降低时形成形核。形核仅与低于A1温度停留时间有关,而与A1以下的温度间隔无关。可见,在薄壁精密管细胞时间内形核的数量随着温度的变化而变化,温度越低,形核率越高。

从原理上讲,为不同温度设定一个合理的权值因子W(T),它与开始形核时间tN(T)之间有一个倒数的关系。如果满足下式,可以估算出薄壁精密管珠光体开始有效形核的值:--T′A1W(T)dT=1,dT=1,dt=1,dT/dt为常数。

它是在冷却曲线上与给定的dT/dt相交,并分析该温度。(4)用上述方程进行计算是为了简化计算,而不能提供足够精确的数据,所以需要用其它近似方法来计算。

该方法具有简便易行,且与薄壁精密管实验数据吻合较好等优点,本文根据数据,提出了如下假设:1)与薄壁精密管直接淬火至TX温度进行等温相比较,当16mn薄璧精密钢管连续冷却至等温冷却曲线交点X时,该瞬间奥氏体转变形核率要少。换言之,需要更长的冷却时间来测量在相变发生之前。

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2) 冷却通过有限温度范围(如TX~TO)范围内,与平均温度(TX+TO)/2处等温冷却(IO-IX)的连续冷却转变量相比,两者的转变率大致相等。另一种假设很容易被接受,但也必须清楚地认识到,这一假设带来的两个局限性。

第一,形核类型不能改变(例如,无法用珠光体开始形成的曲线来预测贝氏体的形成);第二,薄壁精密管奥氏体相变快速释放的相变潜热对热流量产生影响,导致薄壁精密钢管冷却过程改变,有时甚至产生再加热的效果(温度回升)。

第二,这一效应导致dT/dt在实际冷却过程中不能保持常数,从而造成根本的误差。所以每条曲线都要根据薄壁精密管具体情况来确定。

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