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淬透性计算方法(预测方法)

发布时间:2011.11.30 新闻来源:直缝彩票500万_大口径直缝彩票500万_厚壁彩票500万_高频焊接彩票500万-河北美德彩票500万制造有限公司 浏览次数:

淬透性计算的最终目标是要建立钢的成分(包括晶粒大小)与端淬曲线的关系。因为端淬试验法在世界各国已标准化,端淬曲线使用起来比较方便,也便于和实测结果进行比较。或者说是计算端淬曲线上给定位置的硬度与成分(包括晶粒大小)的关系。给定位置的硬度包括:(1)虚拟端淬试样水冷端的硬度(或近似取端淬距离J=1.6mm处的硬度),称起始硬度(InitialHardness,简称IH);(2)距相应端淬样水冷端各给定距离处的硬度,称距离硬度(DiStance.Htardness,简称DH)。归结起来,由化学成分计算淬透性的方法,除简单叠加法外,主要有:(1)理想临界直径法(也叫乘子法);(2)回归方程法(也叫经验公式法或实验式法);(3)给定过冷奥氏体转变产物的临界冷速法;(4)相变动力学、热力学与淬透性原理相结合的计算法这4种方法原则上最终都可表示为端淬曲线的形式。前两种方法用得较多,也较为成熟。

理想临界直径法1945年,是由美国人波埃德(L.c.Boyd)和菲尔德(J.Field)所建立的。此法的中心内容有3点。(1)起始硬度,H仅是碳含量的函数。根据霍奇和奥莱霍斯基的数据(1946年)可直接求得;(2)距离硬度DH是给定碳含量的钢理想临界直径D的函数;(3)任何给定碳含量的钢,在给定J,距离处IH/DH比值与DI是常数关系。可见,这一方法的核心是计算DI和确定相应IH/DH比值。为便于计算DI,1982年印度人德布(P.Deb)等人建立了以电子计算机进行回归的一套计算系统,用多项式逼近前人作出的低、中、高碳钢中合金元素淬透性乘子与元素含量的关系曲线(这些曲线看起来虽很直观,但使用起来并不方便)。对于低碳(0.15%~0.25%)和中碳(0.25%~0.60%)钢,所用多项式为

DI=DI0Fi(Xi)

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

式中DI0为基础理想临界直径,是碳含量xc的函数;Xi为合金元素i的质量分数;j为正整数(包括零);系数bcj,和aij以相应数表形式给出。对于高碳钢(0.75%~1.25%),所用多项式为DI=DI1FCIIiFI(Xi),其中DI1为固定成分基准钢的理想临界直径;Fc=%26Sigma;bcjxcj=%26Sigma;aijxji这里xc、xi、i、j、bcj和acj%26ldquo;涵义同前。德布等人的工作大大方便了淬透性的计算。1976年和1984年,美国人埃尔第斯(G.T.Eldis)先后改进了IH/DH表,以便适用于渗碳钢心体淬透性。这样,当由碳含量求得IH值以后,根据计算所得DI值,查IH/DH表,将IH/DH比值除IH,即得不同J距离的DH值。以上所有这些计算都可由电子计算机完成,并绘出计算的淬透性曲线。除硼钢外,这种计算方法所得结果相当准。

回归方程法1969年,德国人贾斯特(E.Just)在实验研究的基础上,利用电子计算机建立了以回归方程直接计算淬透性曲线的方法,建立了适用于不同条件的线性和非线性计算方程,即DH(含IH)与化学成分、晶粒度级别和端淬距离等参量之间的关系式。之后,很多研究者分别提出了不同类型的回归方程。诸如1981年,日本人金泽正午等在考虑了元素相互作用的条件下,提出了D1(或半马距)与成分及晶粒大小的关系式;1985年,中国人余柏海提出了计算淬透性曲线的非线性方程;1986~1992年,中国人金石等提出了计算渗层淬透性的回归方程。上述这些方程都能在一定条件下在给定成分范围内进行一定精确度的淬透性计算。回归方程法使用起来比较方便,且便于从总的效应中分解出不同元素对淬透性作用的比重,但往往难以从中明了元素作用的物理机制。

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