Дифузійні моделі перетворення аустеніту у вуглецевих сталях
Ключові слова:
дифузійна модель, перетворення аустеніту, міжпластинкова відстань, швидкість росту перліту, бейнітАнотація
У вуглецевих сталях кінетика перетворення аустеніту, за винятком мартенситного перетворення, визначається дифузією вуглецю, що дозволяє їх віднести до перетворень контрольованих дифузією. Мета статті - виконати огляд розвинутих авторами дифузійних моделей розпаду аустеніту порівняно з раніше існуючими моделями. Зенер запропонував співвідношення для міжпластинкової відстані перліту як функції величини переохолодження сталі у вигляді S0 ~ΔT-1. Експериментальні результати демонструють, однак, що виміряні значення міжпластинкової відстані перліту є набагато більші за ті, що пропонує модель Зенера. Автори знайшли температурну залежність для міжпластинкової відстані перліту, як функції величини переохолодження сталі, у вигляді S0 ~ , що більшою мірою відповідає експериментальним даним. Важливою кінетичною характеристикою перетворення аустеніту є швидкість росту перліту v. Величину швидкості росту отримав Мейл у вигляді: v = КS0-1. В наступних працях вченими віднайдено різні розв’язки рівняння дифузії вуглецю в аустеніті, які дозволили встановити значення коефіцієнта К та врахувати вплив додаткових факторів – структурних напружень (Б. Любов), неметалевих включень (В. Ольшанецький), що підвищує точність розрахунків. Висновок. Розроблена авторами дифузійна модель дифузійного перетворення аустеніту дозволила пояснити утворення перліту та бейніту в залізовуглецевих сплавах в одному інтервалі температур. Теоретично знайдено температурну залежність швидкості росту a-фази від величини переохолодження сталі у вигляді v~ .
Посилання
Aleksandrov L. N., Lyubov B. Ya. Rost kristallov beynita [Growth of crystals of bainite]. Doklady AN SSSR – Reports of AS USSR. 1963, vol. 151, no. 3, pp. 552-556. (in Russian).
Bobyr' S. V., Bol'shakov V. I. Modeli i kharakteristiki preryvistogo prevrascheniya austenita v zhelezougle-rodistykh splavakh [Models and characteristics of discontinuous transformation of austenite into zhelezougle-rodistyh alloys]. Uspekhi fiziki metallov – The success of Metal Physics. 2014, vol. 15, no. 3, pp. 145-172. (in Russian).
Bobyr' S. V., Bol'shakov V. I. Diffuzionnaya model' austenito-ferritnogo prevrascheniya v nizkouglerodistoj stali [Diffusion model of austenite-ferrite transformation in low carbon steel]. Novі materіali і tekhnologії v metalurgії ta mashinobuduvannі – New materials and technologies in metallurgy and machine building. 2012, no. 1. pp. 21-26. (in Russian).
Bobyr' S. V. Diffuzionnaya model' prevrascheniya austenita v ferrit v doevtektoidnoj stali v izotermicheskikh usloviyakh [Diffusion model of transformation of austenite to ferrite in doevtektoidnoy steel under isothermal conditions]. Fundamental'nye i prikladnye problemy chernoj metallurgii - Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. ІChM NAN Ukrainy - IFM NAS of Ukraine. Dnіpropetrovsk, 2008, no. 18, pp. 257-265. (in Russian).
Bobyr' S. V. Mekhanizm γ → α prevrascheniya evtektoidnogo sostava zhelezouglerodistogo splava v izotermicheskikh usloviyakh [Mechanism γ → α transformation of eutectoid composition of the iron-carbon alloy in isothermal conditions]. Fundamental'nye i prikladnye problemy chernoj metallurgii- Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. ІChM NAN Ukrainy - IFM NAS of Ukraine. Dnepropetrovsk, 2008, no. 13, pp. 241-249. (in Russian).
Bobyr' S. V. Prostaya diffuzionnaya model' evtektoidnogo prevrascheniya austenita v plastinchaty perlit [Simple diffusion model of eutectoid transformation of austenite into perlite plate]. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie – Construction, materials science, mechanical engineering, PGASA. Dnepropetrovsk, 2003, no. 22, pp. 60-64. (in Russian).
Bobyr' S. V. Tochnoe reshenie difuzionnoy zadachi po obrazovaniyu plastinchatogo perlita v zhelezouglerodistykh splavakh [Exact solution of diffusive problem of the formation of lamellar pearlite in the iron-carbon alloys]. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie – Construction, materials science, mechanical engineering, PGASA. Dnepropetrovsk, 2004, no. 26, pp. 363-367. (in Russian).
Bol'shakov V. I., Bobyr' S. V. Kineticheskie parametry obrazovaniya perlita v zhelezouglerodistykh splavakh [Kinetic parameters of pearlite formation in iron-carbon alloys]. Metaloznavstvo ta termіchna obrobka metalіv – Metallurgy and heat treatment of metals. Dnіpropetrovsk, PDABA, 2004, no. 8, pp. 11-15. (in Russian).
Bol'shakov V. I., Bobyr' S. V. Teoreticheskoe issledovanie γ → α prevrascheniya v zhelezouglerodistom splave evtektoidnogo sostava v izotermicheskikh usloviyakh [Theoretical study of γ → α transformation in iron-carbon alloys eutectoid structure in isothermal conditions]. Metaloznavstvo ta termіchna obrobka metalіv - Metallurgy and heat treatment of metals. Dnіpropetrovsk, PDABA, 2005, no. 2, pp. 27-33. (in Russian).
Bol'shakov V. I., Starodubov K. F., Tylkin M. A. Termicheskaya obrabotka stroitel'noy stali povyshennoj prochnosti [Thermal processing of construction high-strength steel]. Metallurgiya- Metallurgy. 1977. 200 p. (in Russian).
Kristian Dzh. Fazovye prevrascheniya [Phase transformations]. Fizicheskoe metallovedenie - Physical metallurgy. No. 2, Fazovye prevrascheniya. Metallografiya – Phase transformations. Metallography. Moskow, Mir, 1968, pp. 227-346. (in Russian).
Kurdyumov G. V., Utevskiy L. M., Entin R. I. Prevrascheniya v zheleze i stali [Transformations in iron and steel]. Moskow, Nauka, 1977. 236 p. (in Russian).
Lyubov B. YA. Kineticheskaya teoriya fazovykh prevrascheniy [Kinetic theory of phase transitions]. Moskow, Metallurgiya, 1969. 263p. (in Russian).
Meyl R. F., Khagel' U. K. Austenitno-perlitnoe prevraschenie [Austenitic-pearlite transformation]. Uspekhi fiziki metallov - The success of Metal Physic. Moskow, Metallurgizdat, 1960, pp. 88-156. (in Russian).
Mirkin I. L. Issledovanie evtektoidnoy kristallizatsii stali [Research of eutectoid steel crystallization]. Struktura i svojstva staley i splavov – The structure and properties of steels and alloys. XVIII sb. tr. Mosk. in-ta stali im. I. V. Stalina. – XVIII Collection of papers of MIS named after I.V. Stalin. Moskow, Oborongiz, 1941, pp. 5-158. (in Russian).
Schastlivtsev V. M., Mirzaev D. A., Yakovleva I. L., Okishev K. Yu., Tabatchikova T. I., Khlebnikova Yu. V. Perlit v uglerodistykh stalyakh [Perlite in carbon steels]. Ekaterinburg, UrO RAN, 2006. 311 p. (in Russian).
Schastlivtsev V. M., Mirzaev D. A., Yakovleva I. L. Struktura termicheski obrabotannoy stali [Structure of thermally treated steel]. Moskow, Metallurgiya, 1994. 288 p. (in Russian).
Umanskiy Ya. S., Skakov Yu. A. Fizika metallov. Atomnoe stroenie metallov i splavov [Physics of metals. The atomic structure of metals and alloys]. Uchebnik-Manual. Moskow, Atomizdat, 1978. 352 p. (in Russian).
Entin R. I. Prevrascheniya austenita v stali [Transformation of austenite in steels]. Moskow, GNTI, 1960. 252 p.
Brandt W. H. Solution of the Diffusion Equation Applicable to the. Edgewise Growth of Pearlite .Journal of Applied Physics. 1945, vol. 16, no. 3, pp. 139-146.
Hillert M. Role of interfacial energy during solid-state phase transformations. Jern-kontorets Annaler. 1957, vol. 41, no. 11, pp. 757-789.
Hull F. C. Robert F. Mehl The structure of pearlite. Trans Am. Soc. Met. 1942. vol. 30, рр. 380-425.
Mehl R. F. The physics of hardenability. The mechanism and rate of decomposition of austenite / Robert F. Mehl // Hardenability of Alloy Steels : ASM symposium. Cleveland, Ohio, 1938, рр. 1-65.
Zotov D., Uzlov O., Bolshakov V., Weiss A., Sheller P. R. Effect of cooling rate on the microstructure of C-Mn steel inoculated by Al-Ti-N .Proceeding of Proc. Of he 59th Int. Confreiberger For-schungsforum Berg-und Hüttenmännischer Tag, Germany, 11-13 July, 2008. Freiberg, 2008, pp. 238-246.
Zener C. M. Kinetics of decomposition of Austenite Trans. AIME. 1946, vol. 16, pp. 550-595.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство роботи та передають журналу право першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право самостійно укладати додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження наукової роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу передбачає можливість розміщення авторами рукопису в мережі Інтернет (наприклад, у електронних сховищах інформації або на веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Договір про передачу авторського права
