Исследование влияния пористости на кинетические параметры распада аустенита порошковых сталей с целью прогнозирования структуры после термообработки

• Автор: Цыганова, Мария Сергеевна
• Шифр специальности: 05.16.06, 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Курган
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Экспериментальные методы исследования распада переохлажденного аустенита

1.2 Математическое описание кинетики распада аустенита в порошковых сталях

1.3 Постановка задачи исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ РАСПАДА АУСТЕНИТА СТАЛИ ПКН2М

2.1 Методика исследования фазовых превращений быстродействующим магнитометром

2.1.1 Конструкция магнитометра

2.1.2 Методика проведения эксперимента

2.1.3 Методика обработки экспериментальных данных

2.2 Технология изготовления исследуемого материала
2.3 Микроанализ исследуемых материалов
2.4 Исследование кинетики распада аустенита стали ПКН2М в изотермических условиях
2.5 Исследование кинетики распада аустенита стали ПКН2М при непрерывном охлаждении
3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА РАСПАДА АУСТЕНИТА НА ОСНОВЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ПОЛУЧЕННЫХ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ДИАГРАММ
3.1 Описание кинетики изотермического распада аустенита с помощью уравнения кристаллизации А. Н. Колмогорова
3.2 Имитационный метод описания кинетики распада аустенита
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКИХ ДИАГРАММ С ЦЕЛЬЮ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ СТАЛИ ПОСЛЕ ТЕРМООБРАБОТКИ
4.1 Описание кинетики распада аустенита при непрерывном охлаждении стали на основе уравнения кристаллизации А.
Н. Колмогорова
4.2 Применение имитационного метода к описанию кинетики распада аустенита при непрерывном охлаждении
4.2.1 Методика определения количества превращенного аустенита при непрерывном охлаждении
4.2.2 Расчет термокинетической диаграммы для стали ПКН2М
5. РАСЧЕТ ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКИХ ДИАГРАММ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ПОРИСТОСТИ
ПО ДАННЫМ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ДИАГРАММ
5.1 Проверка адекватности предложенной методики расчета термокинетических диаграмм экспериментальным данным, представленным в литературных источниках сталь ПК различной пористости
5.2 Расчет термокинетических диаграмм для стали ПКН2 различной пористости
6. ВЛИЯНИЕ ПОРИСТОСТИ НА КИНЕТИЧЕСКИЕ
ПАРАМЕТРЫ РАСПАДА АУСТЕНИТА ВПОРОШКОВЫХ СТАЛЯХ
6.1 Зависимость кинетических параметров распада аустенита порошковых сталей от пористости
6.2 Расчет изотермических и термокинетических диаграмм порошковых сталей с пористостью, для которой отсутствуют данные эксперимента
6.2.1 Расчет изотермических и термокинетических диаграмм
стали ПК пористости и
6.2.2 Расчет изотермических и термокинетических диаграмм
стали ПКН2 пористости и
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При определении намагниченности исследуемого образца в постоянном магнитном поле используют приборы, которые в работе подразделяют на три основные группы В приборах первой группы анизометрах измерение намагниченности основано на измерении механического момента образца, изготовленного в виде диполя, в однородном магнитном поле электромагнита. Принцип действия магнитометров второй группы пондеромоторных основан на измерении перемещения исследуемого образца в неоднородном магнитном поле. Действие этих приборов связано с измерением магнитного потока при внесении в рабочее пространство магнитометра исследуемого образца. Указанные группы приборов обладают высокой точностью, сравнительно небольшой инерционностью, что позволяет изучать распад переохлажденного аустенита в компактных малолегированных сталях. Эти приборы чаще всего используются для изучения распада аустенита в изотермических условиях, т. К приборам третьей группы относятся магнитометры, описанные в работах , 8, . Штейнберга 4, , позволяющий измерять намагниченность образца с помощью баллистического гальванометра. Недостатком этого прибора является большая инерционность и дискретность измерений, поэтому он применяется при исследовании распада переохлажденного аустенита в образцах из компактных высоколегированных сталей. В работе 5 описан магнитометр, позволяющий исследовать распад аустенита непрерывно. В работе 8 показано, что применение электромагнитов для создания постоянного магнитного поля в рабочем зазоре является причиной большой инерционности прибора более 1 с. Поэтому предложено заменить электромагниты постоянными магнитами, благодаря чему быстродействие прибора увеличилось до 0,3 с. Это позволяет изучать кинетику распада аустенита в низколегированных сталях и порошковых материалах . Большинство недостатков существующих приборов для изучения распада аустенита при непрерывном охлаждении устранено в магнитометре конструкции Курганского машиностроительного института . Этот быстродействующий магнитометр на постоянных магнитах имеет высокую точность определения количества превращенного аустенита и позволяет изучать кинетику превращений в компактных и порошковых сталях даже при высоких скоростях охлаждения. Достоинствами этого магнитометра являются его практическая безынерционность, автоматическая запись температуры и намагниченности образца в процессе эксперимента, возможность использования защитной атмосферы для нагрева и охлаждения стали. Данные о кинетике фазовых превращений, полученные с помощью описанных выше экспериментальных методов, обычно представляют в виде изотермических и термокинетических диаграмм. Полученные данные изображают точками в системе координат температуравремя и на основании этих данных проводят Собразные кривые, определяющие температуру и время превращения заданного количества аустенита. Предполагается, что построенные таким образом диаграммы описывают кинетику изотермического распада аустенита при любой температуре. В настоящее время эти. I, , , . Для описания процессов фазовых превращений при непрерывном охлаждении используются термокинетические диаграммы 1, И, , . При построении термокинетической диаграммы в системе координат температуравремя изображаются экспериментально полученные кривые охлаждения. Для каждого режима охлаждения на соответствующей кривой отмечается время начала и конца превращения, а также время превращения определенной доли объема по данным эксперимента. На основании этих данных проводятся кривые, определяющие температуру и время превращения заданного количества аустенита. Термокинетические диаграммы используются для количественной оценки устойчивости аустенита при непрерывном охлаждении и прогнозирования структуры стали после термической обработки. Следует заметить, что большинство опубликованных изотермических и термокинетических диаграмм построено для кованых и литых сталей для порошковых же сталей такие диаграммы до последнего времени почти не публиковались. В последние годы построение таких диаграмм для порошковых сталей осуществлялось различными исследователями 2,,, , однако общее количество полученных ими диаграмм еще недостаточно для их широкого использования при обосновании режимов термообработки порошковых сталей различных марок с различными значениями пористости.