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淬透性計算方法(預測方法)

發布時間:2011.11.30 新聞来源:直縫股票配资门户_大口徑直縫股票配资门户_厚壁股票配资门户_高頻焊接股票配资门户-堆财网 浏覽次數:

淬透性計算的最終目标是要建立鋼的成分(包括晶粒大小)與端淬曲線的關系。因为端淬試验法在世界各國已标準化,端淬曲線使用起来比較方便,也便于和實測結果進行比較。或者說是計算端淬曲線上給定位置的硬度與成分(包括晶粒大小)的關系。給定位置的硬度包括:(1)虛拟端淬試樣水冷端的硬度(或近似取端淬距離J=1.6mm處的硬度),稱起始硬度(InitialHardness,簡稱IH);(2)距相應端淬樣水冷端各給定距離處的硬度,稱距離硬度(DiStance.Htardness,簡稱DH)。歸結起来,由化学成分計算淬透性的方法,除簡單疊加法外,主要有:(1)理想臨界直徑法(也叫乘子法);(2)回歸方程法(也叫经验公式法或實验式法);(3)給定過冷奧氏體轉變産物的臨界冷速法;(4)相變动力学、熱力学與淬透性原理相結合的計算法这4種方法原則上最終都可表示为端淬曲線的形式。前兩種方法用得較多,也較为成熟。

理想臨界直徑法1945年,是由美國人波埃德(L.c.Boyd)和菲爾德(J.Field)所建立的。此法的中心内容有3點。(1)起始硬度,H僅是碳含量的函數。根據霍奇和奧萊霍斯基的數據(1946年)可直接求得;(2)距離硬度DH是給定碳含量的鋼理想臨界直徑D的函數;(3)任何給定碳含量的鋼,在給定J,距離處IH/DH比值與DI是常數關系。可見,这一方法的核心是計算DI和确定相應IH/DH比值。为便于計算DI,1982年印度人德布(P.Deb)等人建立了以電子計算機進行回歸的一套計算系統,用多項式逼近前人作出的低、中、高碳鋼中合金元素淬透性乘子與元素含量的關系曲線(这些曲線看起来雖很直觀,但使用起来并不方便)。對于低碳(0.15%~0.25%)和中碳(0.25%~0.60%)鋼,所用多項式为

DI=DI0Fi(Xi)

其中DI0== %26Sigma;bcjxcj=%26Sigma;aijxji

式中DI0为基礎理想臨界直徑,是碳含量xc的函數;Xi为合金元素i的質量分數;j为正整數(包括零);系數bcj,和aij以相應數表形式給出。對于高碳鋼(0.75%~1.25%),所用多項式为DI=DI1FCIIiFI(Xi),其中DI1为固定成分基準鋼的理想臨界直徑;Fc=%26Sigma;bcjxcj=%26Sigma;aijxji这里xc、xi、i、j、bcj和acj%26ldquo;涵義同前。德布等人的工作大大方便了淬透性的計算。1976年和1984年,美國人埃爾第斯(G.T.Eldis)先後改進了IH/DH表,以便适用于滲碳鋼心體淬透性。这樣,當由碳含量求得IH值以後,根據計算所得DI值,查IH/DH表,将IH/DH比值除IH,即得不同J距離的DH值。以上所有这些計算都可由電子計算機完成,并繪出計算的淬透性曲線。除硼鋼外,这種計算方法所得結果相當準。

回歸方程法1969年,德國人賈斯特(E.Just)在實验研究的基礎上,利用電子計算機建立了以回歸方程直接計算淬透性曲線的方法,建立了适用于不同條件的線性和非線性計算方程,即DH(含IH)與化学成分、晶粒度級别和端淬距離等參量之間的關系式。之後,很多研究者分别提出了不同類型的回歸方程。諸如1981年,日本人金澤正午等在考慮了元素相互作用的條件下,提出了D1(或半馬距)與成分及晶粒大小的關系式;1985年,中國人餘柏海提出了計算淬透性曲線的非線性方程;1986~1992年,中國人金石等提出了計算滲層淬透性的回歸方程。上述这些方程都能在一定條件下在給定成分範圍内進行一定精确度的淬透性計算。回歸方程法使用起来比較方便,且便于從總的效應中分解出不同元素對淬透性作用的比重,但往往難以從中明了元素作用的物理機制。

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