Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương Pháp Đánh Giá Không Phá Hủy Dựa Trên Từ Tính Để Xác Định Đồng Thời Thành Phần Hóa Học Và Đặc Điểm Xử Lý Nhiệt Của Thép Carbon Thông Thường: Một Cách Tiếp Cận Mô Hình Hóa Thống Kê
Tóm tắt
Trong bài báo này, sự kết hợp của phương pháp hồi quy bội, mô hình logit và phân tích phân biệt được đề xuất để rút ra các mối quan hệ tiềm ẩn giữa các đặc điểm kim loại học của các mẫu thép có hàm lượng carbon khác nhau trải qua nhiều chu trình tôi nhiệt và các tính chất từ tính. Để điều tra khả năng của phương pháp đánh giá không phá hủy (NDE) được đề xuất trong việc xác định các đặc điểm vi cấu trúc của thép carbon thông thường, năm nhóm mẫu (với hàm lượng carbon từ 0.22 đến 0.71 wt.%) đã được tôi nhiệt trong nhiều chu trình khác nhau (thể hiện, làm nguội bình thường (làm nguội nhanh và chậm trong không khí), làm nguội và làm nguội/ tôi trong khoảng 200-600 °C). Là một phương pháp phân loại không phá hủy, kỹ thuật vòng từ dư đã được áp dụng cho tất cả các mẫu và bốn tham số từ tính bao gồm mật độ dòng tối đa, độ cưỡng bức, tổn thất lịch sử và độ dẫn từ tối đa đã được đo. Các mối tương quan giữa các tham số này và tỷ lệ pha (đối với các mẫu đã tôi nhiệt cân bằng) và nhiệt độ tôi (đối với các mẫu đã tôi nhiệt không cân bằng) cũng như hàm lượng carbon của tất cả các mẫu đã được đánh giá. Kết quả cho thấy rằng sự kết hợp giữa mô hình thống kê và kỹ thuật vòng từ dư cho phép hệ thống NDE được đề xuất xác định hàm lượng carbon và tỷ lệ pha của các vi cấu trúc cân bằng hoặc nhiệt độ tôi của các vi cấu trúc không cân bằng của thép carbon thông thường với hàm lượng carbon và bối cảnh xử lý nhiệt không rõ ràng.
Từ khóa
#Steel #carbon content #heat treatment #non-destructive evaluation #magnetic hysteresis #statistical modelingTài liệu tham khảo
Y. Hirotsu and S. Nagakura, Crystal Structure and Morphology of the Carbide Precipitated from Martensitic High Carbon Steel During the First Stage of Tempering, Acta Metall., 1972, 20(4), p 645–655
G.E. Totten, Steel Heat Treatment: Metallurgy and Technologies, CRC Press, Boca Raton, 2006
K.-E. Thelning, Steel and Its Heat Treatment, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2013
S. Kahrobaee and M. Kashefi, Electromagnetic Nondestructive Evaluation of Tempering Process in AISI, D2 Tool Steel, J. Magn. Magn. Mater., 2015, 382, p 359–365
M. Kaplan, C. Gür, and M. Erdogan, Characterization of Dual-Phase Steels Using Magnetic Barkhausen Noise Technique, J. Nondestruct. Eval., 2007, 26(2–4), p 79–87
X. Kleber, A. Hug-Amalric, and J. Merlin, Evaluation of the Proportion of Phases and Mechanical Strength of Two-Phase Steels Using Barkhausen Noise Measurements: Application to Commercial Dual-Phase Steel, Metall. Mater. Trans. A, 2008, 39(6), p 1308–1318
S. Kahrobaee, M.S. Haghighi, and I.A. Akhlaghi, Improving Nondestructive Characterization of Dual Phase Steels Using Data Fusion, J. Magn. Magn. Mater., 2018, 458, p 317–326
S. Ghanei, M. Kashefi, and M. Mazinani, Eddy Current Nondestructive Evaluation of Dual Phase Steel, Mater. Des., 2013, 50, p 491–496
K.V. Rajkumar, S. Vaidyanathan, A. Kumar, T. Jayakumar, B. Raj, and K.K. Ray, Characterization of Aging-Induced Microstructural Changes in M250 Maraging Steel Using Magnetic Parameters, J. Magn. Magn. Mater., 2007, 312(2), p 359–365
K. Rajkumar, B. Rao, B. Sasi, A. Kumar, T. Jayakumar, B. Raj, and K. Ray, Characterization of Aging Behaviour in M250 Grade Maraging Steel Using Eddy Current Non-destructive Methodology, Mater. Sci. Eng. A, 2007, 464(1–2), p 233–240
A. Sahebalam, M. Kashefi, and S. Kahrobaee, Comparative Study of Eddy Current and Barkhausen Noise Methods in Microstructural Assessment of Heat Treated Steel Parts, Nondestruct. Test Eval., 2014, 29(3), p 208–218
M. Kashefi, and S. Kahrobaee, On the Application of Non-destructive Eddy Current Method for Quality Control of Heat Treated Parts, 18th Congress IFHTSE, Rio de Janeiro, 2010, p 4877Y4885
K. Davut and C.H. Gür, Monitoring the Microstructural Changes During Tempering of Quenched SAE 5140 Steel by Magnetic Barkhausen Noise, J. Nondestruct. Eval., 2007, 26(2–4), p 107–113
S. Kahrobaee and T.-H. Hejazi, A RSM-Based Predictive Model to Characterize Heat Treating Parameters of D2 Steel Using Combined Barkhausen Noise and Hysteresis Loop Methods, J. Magn. Magn. Mater., 2017, 433, p 131–140
S. Kahrobaee, S. Ghanei, and M. Kashefi, Using an Artificial Neural Network for Nondestructive Evaluation of the Heat Treating Processes for D2 Tool Steels, J. Mater. Eng. Perform., 2019, 28(5), p 3001–3011
S. Kahrobaee, H. Norouzi Sahraei, and I. Ahadi Akhlaghi, Nondestructive Characterization of Microstructure and Mechanical Properties of Heat Treated H13 Tool Steel Using Magnetic Hysteresis Loop Methodology, Res. Nondestruct. Eval., 2019, 30, p 303–315
S. Kahrobaee and M. Kashefi, Assessment of Retained Austenite in AISI, D2 Tool Steel Using Magnetic Hysteresis and Barkhausen Noise Parameters, J. Mater. Eng. Perform., 2015, 24(3), p 1192–1198
M.S. Haghighi and S. Kahrobaee, Applying a Fuzzy Interval Ordered Weighted Averaging Aggregation Fusion to Nondestructive Determination of Retained Austenite Phase in D2 Tool Steel, NDT and E Int., 2019, 103, p 39–47
S. Kahrobaee and M. Kashefi, Microstructural Characterization of Quenched AISI, D2 Tool Steel Using Magnetic/Electromagnetic Nondestructive Techniques, IEEE Trans. Magn., 2015, 51(9), p 1–7
M.S. Amiri and M. Kashefi, Application of Eddy Current Nondestructive Method for Determination of Surface Carbon Content in Carburized Steels, NDT and E Int., 2009, 42(7), p 618–621
O. Perevertov, O. Stupakov, I. Tomáš, and B. Skrbek, Detection of Spring Steel Surface Decarburization By Magnetic Hysteresis Measurements, NDT and E Int., 2011, 44(6), p 490–494
O. Stupakov, O. Perevertov, I. Tomáš, and B. Skrbek, Evaluation of Surface Decarburization Depth by Magnetic Barkhausen Noise Technique, J. Magn. Magn. Mater., 2011, 323(12), p 1692–1697
S. Kahrobaee and M. Kashefi, Hardness Profile Plotting Using Multi-frequency Multi-output Electromagnetic Sensor, NDT and E Int., 2011, 44(4), p 335–338
M. Kashefi and S. Kahrobaee, Dual-Frequency Approach to Assess Surface Hardened Layer Using NDE Technology, J. Mater. Eng. Perform., 2013, 22(4), p 1108–1112
S. Kahrobaee, T.H. Hejazi, and I.A. Akhlaghi, Electromagnetic Methods to Improve the Nondestructive Characterization of Induction Hardened Steels: A Statistical Modeling Approach, Surf. Coat. Technol., 2019, 380, p 125074
A. Stupakov, R. Farda, M. Neslušan, A. Perevertov, and T. Uchimoto, Evaluation of a Nitrided Case Depth by the Magnetic Barkhausen Noise, J. Nondestruct. Eval., 2017, 36(4), p 73
P.M. Unterweiser, Heat Treater’s Guide: Standard Practices and Procedures for Steel, ASM International, Cleveland, 1982
A. Standard, Standard Test Method for Determining Volume Fraction by Systematic Manual Point Count, ASTM E562-08, 2008.
T.H. Hejazi, M. Seyyed-Esfahani, and M. Mahootchi, Optimization of Degree of Conformance in Multiresponse-Multistage Systems with a Simulation-based Metaheuristic, Qual. Reliab. Eng. Int., 2015, 31(4), p 645–658
M. Ghaffarpour, A. Aziz, and T.-H. Hejazi, Optimization of Friction Stir Welding Parameters Using Multiple Response Surface Methodology, Proc. Inst. Mech. Eng. Part L J. Mater. Des. Appl., 2017, 231(7), p 571–583
A.I. Khuri and S. Mukhopadhyay, Response Surface Methodology, Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Stat., 2010, 2(2), p 128–149
P. Giudici, Applied Data Mining: Statistical Methods for Business and Industry, Wiley, New York, 2005