Имитационное моделирование фазовых превращений переохлажденного аустенита в стали

• Автор: Полищук, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава I Состояние вопроса и задачи исследования

Экспериментальное изучение кинетики распада аустенита

Аналитические модели кинетики распада переохлажденного аустенита

Имитационная модель кинетики распада переохлажденного аустенита

Математический аппарат, применяемый для имитационного моделирования фазовых превращений
Выводы.

Глава II Векторная модель структурных превращений

Векторное описание структуры стали при превращении аустенита в одну структурную составляющую.
Векторное описание структуры стали при превращении аустенита в несколько структурных составляющих.
Имитационная модель структурных превращений
Определение кинетических параметров имитационной модели на основе экспериментальных данных.
Представление кинетических параметров модели.
Выводы.
Глава III Программный комплекс имитационного моделирования распада
аустенита.
Технологии и архитектура системы.
Структура базы данных
Сервер приложений
Выводы.
Глава IV Прогнозирование кинетики распада аустенита в порошковых сталях
Определение кинетических параметров модели на основе экспериментальных диаграмм распада аустенита
Компьютерное моделирование распада аустенита при изотермических условиях.
Компьютерное моделирование распада аустенита при термокинетических условиях.
Выводы.
Выводы по диссертационной работе.
Список источников


Научные исследования но тематическому плану научно-исследовательских работ №- от «Разработка теоретических основ влияния пористости на кинетические параметры распада переохлажденного аустенита». Аналитическая ведомственная целевая программа Министерства образования и науки Российской федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (-)» - «Прогнозирование кинетики распада аустенита в порошковых сталях при непрерывном охлаждении». Регистрационный номер НИР 2. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на следующих научных конференциях: Всероссийской научно-практическая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и современные информационные технологии» (Россия, Томск, февраль ); Научно-методические семинары кафедры информационных систем Тюменского государственного университета (- гг. Публикации. Основное содержание работы отражено в публикациях, из которых 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ и 2 статьи опубликованы в журнале из списка ВАК. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 0 страниц, содержит рисунка, 2 приложения. В библиографии представлено 7 наименований работ российских и зарубежных авторов. Экспериментальное изучение фазовых превращений заключается в том, что для интересующего образца стали производится реальный физический эксперимент. При исследовании распада переохлажденного аустенита в изотермических условиях применяются следующие методы: структурный, дюрометрический, электрический, дилатометрический, магнитный [1-]. При непрерывном охлаждении используются также термический и метод торцевой пробы []. В работах [1, 5] описаны структурный и дюрометрический методы. Этими методами, а также методом торцевой пробы определяют начало и конец распада переохлажденного аустенита и характер образующихся структур. Но эти методы трудоемки, не позволяют изучать распад переохлажденного аустенита непрерывно и обладают низкой точностью в определении количества продуктов превращения. В работах [2, ] применяют термический метод. Это самый простой в техническом исполнении метод, обычно с помощью его определяют начало и конец превращения переохлажденного аустенита. Этот метод не несет никакой информации о количестве и характере распада аустенита. Поэтому рекомендуется [] его использовать только как дополнительный. В [] отмечалась высокая точность при определении начала и конца распада аустенита электрическим методом. Было отмечено, что этот метод не только фазочувствительный, но и структурночувствительный, поэтому оценка кинетики превращения в стали может быть выполнена только качественная. Наиболее широко при исследовании распада переохлажденного аустенита применяют дилатометрический метод [, ]. В работах [1, 2, 6-9, ] описаны магнитные методы исследования превращений при термической обработке. Данные методы основаны на том, что а -железо ниже температуры Кюри (© = (ЯС) ферромагнитно, а ^-железо при этих температурах парамагнитно. Поэтому при температуре ниже 0 у ->« -превращение сопровождается увеличением намагниченности исследуемого образца пропорционально количеству а-фазы. Намагниченность образца может быть измерена в переменном или постоянном магнитном поле. Достаточно высокая чувствительность магнитных свойств к изменению фазового состава стали обеспечивает необходимую надежность. Результатом проведения любого эксперимента, как при изотермических так и при термокинетических условиях, является набор данных доля распавшегося аустенита, температура и время, по которому строятся диаграммы в соответствующих координатах. Диаграммы распада аустенита при изотермической выдержке строятся для каждой отдельной температуры выдержки. На диаграмме рис. ПКН2М при температуре 8°С. В процессе распада аустенита растет намагниченность образца пропорционально количеству образовавшейся а -фазы, что измеряется с помощью датчика магнитометра, в который образец помещен. Показания датчика через аналогово-цифровой преобразователь поступают в ЭВМ, где записываются в память вместе с временем прошедшим с начала эксперимента.