Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng số biến đổi cấu trúc trong thép hợp kim thấp hypoeutectoid
Tóm tắt
Mô phỏng số về động học của các biến đổi ferritic và pearlitic do quá trình làm mát tùy ý của thép hợp kim thấp hypoeutectoid được thực hiện. Dữ liệu ban đầu cho các phép tính là các biểu đồ đẳng nhiệt và nhiệt động lực của sự phân hủy austenite siêu lạnh của các thép được nghiên cứu. Nhiệt độ bắt đầu và kết thúc của quá trình biến đổi pearlitic do làm mát liên tục được tính toán bằng cách sử dụng các biểu đồ đẳng nhiệt cho thép 35Kh, 35KhM và 12Kh2N2. Các kết quả này được sử dụng để vẽ các biểu đồ nhiệt động lực của sự phân hủy austenite siêu lạnh. Đối với các thép 15KhF, 20KhM, 25KhGF, 12Kh2N2 và 50KhF, vị trí của đường kết thúc quá trình biến đổi ferritic được xác định bằng phương pháp các xấp xỉ liên tiếp thông qua việc tính toán ngược các biểu đồ nhiệt động lực của sự phân hủy austenite siêu lạnh thành các biểu đồ đẳng nhiệt 'lý tưởng'. Điều này cho phép tính toán lượng ferrite hình thành cho các quỹ đạo nhiệt lựa chọn trong quá trình làm mát. Mô hình này được kiểm tra thực nghiệm đối với trường hợp làm nguội kết thúc của một mẫu thử thép 40Kh.
Từ khóa
#mô phỏng số #biến đổi ferritic #biến đổi pearlitic #thép hợp kim thấp #austenite siêu lạnh #biểu đồ đẳng nhiệtTài liệu tham khảo
M. Umemoto, A. Hiramatsu, A. Moriya, et al., “Watanabe computer modeling of phase transformation from work-hardened austenite, ISIJ Int., 32(3), 306 – 315 (1992).
Y. J. Lan, D. Z. Li, and Y. Y. Li, “Modeling austenite decomposition into ferrite at different cooling rate in low-carbon steel with cellular automaton method,” Acta Mater., 52, 1721 – 1729 (2004).
L. Zhang, C. B. Zhang, and Y. M. Wang, “A cellular automaton investigation of the transformation from austenite to ferrite during continuous cooling,” Acta Mater., 51, 5519 – 5527 (2003).
M. R. Varma and R. Sasikumar, “Cellular automaton simulation of microstructure evolution during austenite decomposition under continuous cooling conditions,” Bull. Mater. Sci., 24(3), 305 – 312 (2001).
C. J. Huang and D. J. Browne, “A phase-field simulation of austenite to ferrite transformation kinetics in low carbon steels,” Acta Mater., 54(1), 11 – 21 (2006).
M. Militzer, R. Pandi, and E. B. Hawbolt, “Austenite to ferrite transformation kinetics during continuous cooling,” Metall. Mater. Trans. A, 27, 1547 – 1550 (1996).
M. Enomoto and H. I. Aaronson, “Nucleation kinetics of proeutectoid ferrite at austenite grain boundaries in Fe – C – X alloys,” Metall. Trans. A, 17A(8), 1385 – 1397.
I. I. Boydjiev, P. F. Thomson and Y. C. Lam, “Computation of the diffusional transformation of continuously cooled austenite for predicting the coefficient of thermal expansion in the numerical analysis of thermal stress,” ISIJ Int., 36(11), 141301419 (1996).
A. N. Kolmogorov, “About the statistical theory of crystallization of metals,” Izv. Akad. Nauk SSSR, No. 3, 355 – 359 (1937).
M. Avrami, “Kinetics of phase change II. Transformation-time relations for random distribution on nuclei,” J. Chem. Phys., 8(2), 212 – 224 (1940).
T. T. Pham, E. B. Hawbolt, and J. K. Brimacombe, “Predicting the onset of transformation under noncontinuous cooling conditions,” Metall. Mater. Trans. A, 26A, 1987 – 2000 (1995).
J. S. Ye, H. B. Chang, and T. Y. Hsu, “On the application of the additivity rule in pearlitic transformation in low alloy steels,” Metall. Mater. Trans. A, 34A(6), 1259 – 1264 (2003).
M. Lusk and H.-J. Jou, “On the rule of additivity in phase transformation kinetics,” Metall. Mater. Trans. A, 28A, 287 – 291 (1997).
M. Suehiro, T. Senuma, H. Yada, and K. Sata “Application of mathematical model for predicting microstructural evolution to high carbon steels,” ISIJ Int., 32(3), 433 – 439 (1992).
D. L. Song, J. F. Gu,W. M. Zhang, et al., “Numerical simulation on temperature and microstructure during quenching process of large-sized AISI P20 steel die blocks,” Trans. Mater. Heat Treatment, 25(5), 740 – 745 (2004).
Z. Lu, G. Wang, and W. Gao, “Modeling of phase transformation behavior in hot-deformed and continuously cooled C – Mn steels,” J. Mater. Eng. Perform., 5(4)(8), 521 – 525 (1996).
J. Mujta, A. K. Zurek, M. Cola, et al., “An integrated computer model with application for austenite-to-ferrite transformation during hot deformation of Nb microalloyed steels,” Metall. Mater. Trans. A, 33A(5), 1509 – 1520 (2002).
N. V. Vlasova, N. A. Adamova, and V. G. Sorokin, “Stress-strain state of steel parts in controlled cooling,” Metalloved. Term. Obrab. Met., No. 12, 38 – 41 (1986).
L. E. Popova and A. A. Popov, Diagrams of Austenitic Transformation in Steels and of β-Solution in Titanium Alloys: a Handbook for Heat Treatment Specialists [in Russian], Metallurgiya, Moscow (1991), 503 p.
J. W. Cahn, “Transformation kinetics during continuous cooling,” Acta Metall., 4, 572 – 575 (1956).
V. M. Schastlivtsev, D. A. Mirzaev, and I. L. Yakovleva, Pearlite in Carbon Steels [in Russian], UrO RAN, Ekaterinburg (2007), 57 p.
GOST 5657–69, Steel. Method for Testing for Hardenability, Act. 1969.06.27 [in Russian], Izdatel’stvo Standartov, Moscow (1993), Group B09, 10 p.
V. P. Tarasik, Mathematical Modeling of Engineering Systems [in Russian], DizainPRO, Minsk (1997), 640 p.