b第02講a-軋材組織性能的預(yù)報(bào)與控制(編輯修改稿)
2024-11-19 05:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 也可以得到類似的模型。,式中，M為晶界移動(dòng)性參數(shù)；s為晶界能；Rcr為曲率為零時(shí)的晶粒半徑；Z為析出的釘扎力；f為析出的體積分?jǐn)?shù)；r為析出物的半徑；a為常數(shù)。,第十七頁，共三十七頁。,式中，m, n, p, r, u, v, B, C, D, E, ，QSR，QHW及Qgg為與鋼的化學(xué)成分有關(guān)的常數(shù)。,第十八頁，共三十七頁。,4）加速冷卻過程中的相變行為 奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變：對于先共析鐵素體，可以認(rèn)為形核與長大完全由碳的擴(kuò)散所控制。因此，鐵素體與奧氏體的界面遷移可以由如下公式來描述： 奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變：當(dāng)奧氏體中的碳的成分達(dá)到共析成分時(shí)，開始發(fā)生珠光體相變。珠光體一般在奧氏體和鐵素體邊界處形成，而且形核速率很高。珠光體的生長機(jī)制為體擴(kuò)散控制。這樣, 相變速度可描述為：,式中，S為珠光體的層間距；R為氣體常數(shù)；DH為珠光體的相變潛熱；VP為珠光體的摩爾體積。,第十九頁，共三十七頁。,奧氏體向貝氏體的轉(zhuǎn)變：在與奧氏體具有相同成分的相形核時(shí)，與其有關(guān)的自由能變化超過400J/mol時(shí)，可以認(rèn)為貝氏體轉(zhuǎn)變開始。可以采用與描述珠光體相變類似的方程來描述貝氏體的相變動(dòng)力學(xué)過程。,5）鐵素體晶粒尺寸的變化：,假設(shè)鐵素體的長大完全為碳的擴(kuò)散所控制，那么可以通過求解碳在相變過程中的擴(kuò)散方程，可以得到奧氏體/鐵素體的界面移動(dòng)速度，從而計(jì)算出鐵素體的長大動(dòng)力學(xué)，即：,式中，DC為碳的擴(kuò)散系數(shù)。,6）碳化物的溶解與析出： 碳化物的溶解：,第二十頁，共三十七頁。,② 碳化物的析出：,7）顯微組織性能關(guān)系： 目前已有不同形式的組織性能模型發(fā)表?；旧?，它們都是建立在HallPetch公式的基礎(chǔ)之上。,式中，da為鐵素體晶粒尺寸； dsb為亞晶尺寸；Dss、Dppt和Ddis分別表征了固溶強(qiáng)化，析出強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化。,第二十一頁，共三十七頁。,5. 應(yīng)用于熱軋生產(chǎn)的SPPC模型的發(fā)展現(xiàn)狀,1) 熱軋過程中再結(jié)晶模型:,第二十二頁，共三十七頁。,2) 相變模型,第二十三頁，共三十七頁。,3) 組織性能對應(yīng)關(guān)系模型,組織性能對應(yīng)關(guān)系模型討論的是熱軋過程及軋后冷卻時(shí)得到的顯微組織狀態(tài)與力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度，延伸率及韌性等）間的對應(yīng)關(guān)系。鐵素體晶粒尺寸是影響力學(xué)性能的最重要的顯微組織參數(shù)之一，其效果可以用HallPetch關(guān)系來描述。在描述具有多相組織的材料時(shí)，應(yīng)采用復(fù)合法則。在組織性能關(guān)系中，考慮的主要因素為： 沉淀強(qiáng)化； 固溶強(qiáng)化（置換或間隙型元 素）； 相變強(qiáng)化； 位錯(cuò)強(qiáng)化。 至于顯微組織對延伸率和韌性的影 響，目前還沒有完全清楚。在這方面 應(yīng)開展更深入的工作。,第二十四頁，共三十七頁。,6.SPPC技術(shù)在熱軋生產(chǎn)中的應(yīng)用,SPPC模型完全建立起來后，可以進(jìn)行從加熱到冷卻的組織演變的計(jì)算。在成功實(shí)現(xiàn)離線計(jì)算的基礎(chǔ)之上，可將模型進(jìn)一步應(yīng)用到熱軋生產(chǎn)的在線組織－性能的預(yù)測與控制方面。下圖給出了SPPC技術(shù)的應(yīng)用過程示意圖。,圖4 SPPC技術(shù)逐步應(yīng)用過程,第二十五頁，共三十七頁。,在線預(yù)測：采用在線預(yù)測技術(shù)，可以在板
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