一種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，包括步驟：1)通過(guò)熱模擬試驗(yàn)機(jī)獲取待測(cè)試件在設(shè)定等溫溫度及等溫時(shí)間下的壓縮屈服應(yīng)力值；2)根據(jù)各個(gè)壓縮屈服應(yīng)力值相對(duì)于最低壓縮屈服應(yīng)力值的強(qiáng)度增量Δσy和最大強(qiáng)度增量Δσy,max，獲得用以表征析出過(guò)程中有效強(qiáng)化的沉淀相的相對(duì)量的有效析出系數(shù)feff，其中feff＝Δσy/Δσy,max；3)根據(jù)各種等溫條件下的有效析出系數(shù)、等溫溫度、等溫時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制等溫過(guò)程中碳氮化物的沉淀析出動(dòng)力學(xué)曲線。本發(fā)明采用的測(cè)定參數(shù)為壓縮屈服應(yīng)力，直接體現(xiàn)等溫析出的強(qiáng)化作用，實(shí)用性強(qiáng)，可直接用于工藝改進(jìn)，數(shù)據(jù)更為直觀、靈敏、準(zhǔn)確，操作更為簡(jiǎn)便有效。
【專利說(shuō)明】
一種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，屬于金屬材料熱加工技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 新近發(fā)展起來(lái)的高強(qiáng)度低合金鋼(HSLA steel)通過(guò)添加Nb、V、Ti等微合金元素， 同時(shí)結(jié)合控制乳制和控制冷卻工藝，從而控制納米級(jí)的微合金碳氮化物在晶界和基體均勻 析出，實(shí)現(xiàn)鋼的晶粒細(xì)化和沉淀強(qiáng)化。因此，測(cè)定鋼中碳化物的沉淀動(dòng)力學(xué)在生產(chǎn)實(shí)踐中是 非常重要的。
[0003] 目前，等溫析出動(dòng)力學(xué)的研究較少，常用的方法有透射電子顯微鏡（TEM)分析方 法、物理化學(xué)相分析方法和應(yīng)力松弛方法等。但是，TEM分析方法受限于析出物的觀測(cè)范圍， 樣品誤差較大，制樣耗時(shí)多;物理化學(xué)分析方法無(wú)法探測(cè)到12nm以下的細(xì)小第二相，故而靈 敏度不高，同時(shí)操作繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng);應(yīng)力松弛方法雖簡(jiǎn)便，但難以進(jìn)行定量分析，在許多微合 金鋼中無(wú)法測(cè)定到明顯的應(yīng)力拐點(diǎn)，適應(yīng)性不高。因此，基于一般測(cè)定方法存在的以上問(wèn) 題，本發(fā)明提出了一種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，使試測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)更為直觀靈 敏、準(zhǔn)確而又富有物理意義;其測(cè)定的操作過(guò)程簡(jiǎn)便、有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有測(cè)定方法的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種碳化物等溫析出動(dòng)力 學(xué)曲線測(cè)定的方法。該方法在Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)通用模塊完成，采集的數(shù)據(jù)更為直觀、 靈敏而又準(zhǔn)確，操作更為簡(jiǎn)便而又有效;適用于所有乳后等溫過(guò)程有碳化物析出行為鋼種， 如高強(qiáng)度低合金鋼，微合金鋼等。
[0005] 本發(fā)明旨在通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，包括以下步驟：
[0007] 1)通過(guò)熱模擬試驗(yàn)機(jī)獲取待測(cè)試件在設(shè)定等溫溫度及等溫時(shí)間下的壓縮屈服應(yīng) 力值；
[0008] 2)根據(jù)各個(gè)壓縮屈服應(yīng)力值相對(duì)于最低壓縮屈服應(yīng)力值的強(qiáng)度增量A〇y和最大 強(qiáng)度增量A 〇y,max，獲得用以表征析出過(guò)程中有效強(qiáng)化的沉淀相的相對(duì)量的有效析出系數(shù) feff，其中 feff= Δ Oy/ Δ Oy，max;
[0009] 3)根據(jù)各種等溫條件下的有效析出系數(shù)、等溫溫度、等溫時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制等 溫過(guò)程中碳氮化物的沉淀析出動(dòng)力學(xué)曲線。
[0010] 進(jìn)一步地，所述步驟1)具體包括：
[0011] a)制備試樣，將待測(cè)定的鋼材加工成圓柱樣件并打磨光潔；
[0012] b)在Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)的Quizsim系統(tǒng)設(shè)定試驗(yàn)的工藝流程及參數(shù)；
[0013] c)通過(guò)熱電偶絲焊接機(jī)將熱電偶絲按一定間距焊接在試樣中間，焊點(diǎn)間距1mm~ 2mm；
[0014] d)在試樣兩端涂抹潤(rùn)滑劑并粘貼石墨片，同時(shí)在壓頭和試樣之間墊用鉭片隔離；
[0015] e)夾持試樣對(duì)準(zhǔn)夾具壓頭，打開空氣錘，壓緊試樣，連接好熱電偶，并將Gleeble熱 模擬試驗(yàn)機(jī)沖頭微調(diào)至右端，剛好抵住空氣錘；
[0016] f)關(guān)閉艙門，抽真空；
[0017] g)真空度滿足后系統(tǒng)按設(shè)定的工藝流程及參數(shù)進(jìn)行壓縮試驗(yàn)；
[0018] h)試驗(yàn)結(jié)束后，清理試驗(yàn)艙和夾具，以備下一個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)；
[0019] i)重復(fù)步驟b)~步驟h)，直到完成所需的壓縮試驗(yàn)；
[0020] j)將熱模擬試驗(yàn)機(jī)采集到的時(shí)間、溫度、應(yīng)變、應(yīng)力參數(shù)導(dǎo)入函數(shù)繪圖軟件中，測(cè) 定各次試驗(yàn)在設(shè)定等溫溫度及等溫時(shí)間下的壓縮屈服應(yīng)力值；
[0021 ]進(jìn)一步地，所述的工藝流程及參數(shù)具體包括：
[0022] 1)以1~10°C/s的加熱速度將試件加熱至1150~1250°C，并保溫3~lOmin;
[0023] 2)以1~5°C/s的速度將試件降溫至950°C~880°C，并保溫5~1 Os;
[0024] 3)對(duì)試件進(jìn)行模擬鋼材熱乳的第一階段壓縮形變，其形變量為20 %~30 %，變形 速率為0.1~3/s;
[0025] 4)壓縮形變后立即以15~25°C/s的冷卻速度對(duì)試件進(jìn)行快冷，以獲得加工硬化態(tài) 的過(guò)冷奧氏體；
[0026] 5)將試件快冷至700 °C~500 °C的等溫溫度后持續(xù)等溫一定時(shí)間，持續(xù)等溫時(shí)間為 0 ~7200s;
[0027] 6)達(dá)到等溫時(shí)間后以l°C/s~10 °C/s的冷缺速度將試件冷卻至25 °C~50 °C的低溫 區(qū)；
[0028] 7)對(duì)試件進(jìn)行第二階段壓縮形變，其形變量為20%~30%，變形速率為0.1~3/s。
[0029] 進(jìn)一步地，所述試件的尺寸為 Φ 10mm X 1 5mm、Φ 8mm X 10mm、Φ 8mm X 12臟或 Φ 12mm X18mm〇
[0030] 進(jìn)一步地，所述抽真空的真空度為1.0X10-4a~1.0X10-3Pa。
[0031] 進(jìn)一步地，所述函數(shù)繪圖軟件為origin數(shù)據(jù)處理軟件。
[0032]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明是一種在Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)上對(duì)過(guò)冷奧氏體或鐵素體 進(jìn)行雙階段壓縮形變，并通過(guò)測(cè)定不同等溫溫度和時(shí)間條件下壓縮屈服應(yīng)力的變化而繪制 碳化物析出動(dòng)力學(xué)曲線的方法，采用的測(cè)定參數(shù)為壓縮屈服應(yīng)力值，直接體現(xiàn)等溫析出的 強(qiáng)化作用，試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有很好的實(shí)用性，可以直接用于工藝改進(jìn)，避免了 TEM分析方法所存 在的析出物均勻性缺陷，克服了物理化學(xué)分析方法所存在的精度不足、操作繁瑣問(wèn)題，解決 了應(yīng)力松弛方法所存在的難定量和變化不明顯的問(wèn)題。結(jié)果表明：本發(fā)明的數(shù)據(jù)更為直觀 靈敏、準(zhǔn)確，操作更為簡(jiǎn)便而又有效。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的試驗(yàn)工藝示意圖；
[0034] 圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例中試驗(yàn)工藝示意圖；
[0035]圖3是實(shí)施例中Ti微合金鋼在等溫溫度為530°C時(shí)的壓縮流變屈服應(yīng)力應(yīng)變曲線 圖；
[0036]圖4是實(shí)施例中Ti微合金鋼在等溫溫度為570°C時(shí)的壓縮流變屈服應(yīng)力應(yīng)變曲線 圖；
[0037]圖5是實(shí)施例中Ti微合金鋼在等溫溫度為600°C時(shí)的壓縮流變屈服應(yīng)力應(yīng)變曲線 圖；
[0038]圖6是實(shí)施例中Ti微合金鋼在等溫溫度為630°C時(shí)的壓縮流變屈服應(yīng)力應(yīng)變曲線 圖；
[0039]圖7是實(shí)施例中Ti微合金鋼在等溫溫度為670°C時(shí)的壓縮流變屈服應(yīng)力應(yīng)變曲線 圖；
[0040] 圖8是實(shí)施例中Ti微合金鋼強(qiáng)度增量-溫度-時(shí)間關(guān)系圖；
[0041] 圖9是實(shí)施例中相對(duì)析出量-溫度-時(shí)間關(guān)系圖及析出動(dòng)力學(xué)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但是需 要說(shuō)明的是，實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0043]本實(shí)施在Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)通用模塊上進(jìn)行，選用的試件材料為Ti微合金鋼， 其化學(xué)成分及其含量是:C為0.05~0.07wt%，Si為0.2~0.3wt%，Mn為1.0~1.8wt%，Cr為 0.10~0.3(^七％，11為0.08~0.14￥七％，？〈0.015￥七％，5〈0.01(^七％，其余為？6及不可避免 的雜質(zhì)。
[0044] -種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，包括以下步驟：
[0045] 1)通過(guò)熱模擬試驗(yàn)機(jī)獲取待測(cè)試件在設(shè)定等溫溫度及等溫時(shí)間下的壓縮屈服應(yīng) 力值；
[0046] 2)根據(jù)各個(gè)壓縮屈服應(yīng)力值相對(duì)于最低壓縮屈服應(yīng)力值的強(qiáng)度增量A〇y和最大 強(qiáng)度增量A 〇y,max，獲得用以表征析出過(guò)程中有效強(qiáng)化的沉淀相的相對(duì)量的有效析出系數(shù) feff，其中 feff= Δ Oy/ Δ Oy，max;
[0047] 3)根據(jù)各種等溫條件下的有效析出系數(shù)、等溫溫度、等溫時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制等 溫過(guò)程中碳氮化物的沉淀析出動(dòng)力學(xué)曲線，即析出量-溫度-時(shí)間關(guān)系圖。
[0048] 在本發(fā)明另一可行的實(shí)施例中，所述步驟1)具體包括：
[0049] a)制備試樣，將待測(cè)定的鋼材加工成Φ 10mmX 15mm的圓柱樣件并打磨光潔；
[0050] b)在Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)的Quizsim系統(tǒng)設(shè)定試驗(yàn)的工藝流程及參數(shù)；
[0051] c)通過(guò)熱電偶絲焊接機(jī)將熱電偶絲按一定間距焊接在試樣中間，焊點(diǎn)間距1mm~ 2mm；
[0052] d)在試樣兩端涂抹潤(rùn)滑劑并粘貼石墨片，同時(shí)在壓頭和試樣之間墊用鉭片隔離；
[0053] e)夾持試樣對(duì)準(zhǔn)夾具壓頭，打開空氣錘，壓緊試樣，應(yīng)力控制在800Kg左右，連接好 熱電偶，并將Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)沖頭微調(diào)至右端，剛好抵住空氣錘；
[0054] f)關(guān)閉艙門，抽真空，所述抽真空的真空度為1.0 X H^Pa~1.0 X l(T3Pa;
[0055] g)真空度滿足后系統(tǒng)按設(shè)定的工藝流程及參數(shù)進(jìn)行壓縮試驗(yàn)；
[0056] h)試驗(yàn)結(jié)束后，清理試驗(yàn)艙和夾具，以備下一個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)；
[0057] i)重復(fù)步驟b)~步驟h)，直到完成所需的壓縮試驗(yàn)；
[0058] j)將熱模擬試驗(yàn)機(jī)采集到的時(shí)間、溫度、應(yīng)變、應(yīng)力參數(shù)導(dǎo)入origin數(shù)據(jù)處理軟 件，測(cè)定各次試驗(yàn)在設(shè)定等溫溫度及等溫時(shí)間下的壓縮屈服應(yīng)力值；
[0059] 見(jiàn)圖1所示，在本發(fā)明的另一可行的實(shí)施例中，所述的工藝流程及參數(shù)具體包括：
[0060] 1)以1~10°C/s的加熱速度將試件加熱至1150~1250°C，并保溫3~lOmin;
[0061 ] 2)以1~5 °C /s的速度將試件降溫至950 °C~880 °C，并保溫5~1 Os;
[0062] 3)對(duì)試件進(jìn)行模擬鋼材熱乳的第一階段壓縮形變，其形變量為20 %~30 %，變形 速率為0.1~3/s;
[0063] 4)壓縮形變后立即以15~25°C/s的冷卻速度對(duì)試件進(jìn)行快冷，以獲得加工硬化態(tài) 的過(guò)冷奧氏體；
[0064] 5)將試件快冷至700 °C~500 °C的等溫溫度后持續(xù)等溫一定時(shí)間，持續(xù)等溫時(shí)間為 0 ~7200s;
[0065] 6)達(dá)到等溫時(shí)間后以1°C/S~10 °C/s的冷缺速度將試件空冷或者直接水淬至25 °C ~50 °C的低溫區(qū)；
[0066] 7)對(duì)試件進(jìn)行第二階段壓縮形變，其形變量為20%~30%，變形速率為0.1~3/s。
[0067]見(jiàn)圖2所示，在本發(fā)明另一可行實(shí)施例中，所述的工藝流程及參數(shù)具體包括：
[0068] 1)以10°C/s的加熱速度將試件加熱至1200°C，并保溫5min;
[0069] 2)以5°C/s的速度將試件降溫至880°C，并保溫5s;
[0070] 3)對(duì)試件進(jìn)行模擬鋼材熱乳的第一階段壓縮形變，其形變量為30%，變形速率為 1/s；
[0071] 4)壓縮形變后立即以20°C/s的冷卻速度對(duì)試件進(jìn)行快冷，以獲得加工硬化態(tài)的過(guò) 冷奧氏體；
[0072] 5)將試件快冷至630 °C~530 °C的等溫溫度后持續(xù)等溫一定時(shí)間，持續(xù)等溫時(shí)間為 0 ~7200s;
[0073] 6)達(dá)到等溫時(shí)間后以3°C/s的冷缺速度將試件冷卻至25°C~50°C的低溫區(qū)；
[0074] 7)對(duì)試件進(jìn)行第二階段壓縮形變，其形變量為30%，變形速率為1/s。
[0075] 本實(shí)施例的各次試驗(yàn)的等溫溫度分別取670°C、630°C、600°C、570°C和530°C，等溫 時(shí)間為〇~7200s，在所述等溫溫度及等溫時(shí)間下的Ti微合金鋼的壓縮流變屈服應(yīng)力值及強(qiáng) 度增量如表1所示：
[0076]表1實(shí)施例中Ti微合金鋼的壓縮流變屈服應(yīng)力值表
[0078]各個(gè)等溫溫度在不同的等溫時(shí)間下測(cè)得的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖3~圖7所示。通過(guò)各 應(yīng)力應(yīng)變曲線可以看出，不同的等溫溫度和等溫時(shí)間對(duì)應(yīng)有不同的屈服應(yīng)力和應(yīng)力峰值。 表明了通過(guò)采用屈服應(yīng)力的變化值來(lái)表征析出量并獲得析出動(dòng)力學(xué)曲線的設(shè)想是合理可 行的。
[0079]根據(jù)各應(yīng)力應(yīng)變曲線，測(cè)量并獲得不同試驗(yàn)條件下的屈服應(yīng)力及其變化值，如表1 所示。表1中，取Os時(shí)的605MPa為參考值，可以求得各個(gè)溫度和時(shí)間條件下的強(qiáng)度增量，由于 軟化和回復(fù)的介入，小于參考值650MPa的用負(fù)值表示。
[0080] 根據(jù)表1中強(qiáng)度增量和時(shí)間、溫度的關(guān)系值，作強(qiáng)度增量-時(shí)間-溫度曲線，如圖8所 示。從圖8中可以看出，當(dāng)溫度為630，600,570和530°C時(shí)，隨著等溫時(shí)間從Os增加到3600s， 強(qiáng)度增量也逐漸增加，呈"S"增長(zhǎng)，符合沉淀動(dòng)力學(xué)的一般規(guī)律；當(dāng)超過(guò)3600s時(shí)，析出粒子 開始粗化，強(qiáng)化逐漸效果下降，強(qiáng)度增量遞減。測(cè)定沉淀相析出動(dòng)力學(xué)的意義在于控制沉淀 相的析出，實(shí)現(xiàn)析出強(qiáng)化，使鋼材獲得高強(qiáng)度性能。針對(duì)于此，本發(fā)明提供的方法直接與強(qiáng) 化效果掛鉤，并考慮進(jìn)了保溫過(guò)程中鋼材回復(fù)和軟化，以及析出相粗化的影響，這是其他測(cè) 定方法所不及的。
[0081] 故而，本發(fā)明提出了一個(gè)新的物理量一一有效析出系數(shù)frff，用以表征析出過(guò)程中 有效強(qiáng)化的沉淀相的相對(duì)量。故有：
[0082] feff= Δ σγ/ Δ oy；max (1)
[0083] 其中，Δ 〇y為強(qiáng)度增量；Δ 〇y,max為最大強(qiáng)度增量，本實(shí)例中最大強(qiáng)度增量取114MPa (600°C，lh)為參考值。
[0084] 將表1的強(qiáng)度增量值代入上式，求得有效析出系數(shù)、等溫溫度、等溫時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān) 系繪制等溫過(guò)程中碳氮化物的沉淀析出動(dòng)力學(xué)曲線，如圖9所示。
[0085] 由于假定了有效析出和強(qiáng)度增量成線性關(guān)系，因而，圖9上半部分中的析出-溫度-時(shí)間曲線和圖8中強(qiáng)度增量-溫度-時(shí)間曲線是幾乎一致的。但是，在高溫區(qū)如670°C保溫時(shí)， 沒(méi)有強(qiáng)化效果，視為無(wú)效析出，故而在圖9上半部分中未畫出。此外，雖然析出量隨保溫時(shí)間 的延長(zhǎng)在實(shí)際上是不斷增大的，但由于沉淀相在后期不斷粗化，強(qiáng)化效果減弱，故而析出系 數(shù)減小。為了更切確地表達(dá)，減小過(guò)程中的析出系數(shù)用虛線畫出。
[0086] 圖9的下半部分中的析出動(dòng)力學(xué)曲線呈"C"形，鼻尖溫度接近600°C;在此溫度下保 溫不到100s便開始有效析出，并在保溫3600s時(shí)獲得最大強(qiáng)化效果。當(dāng)保溫溫度在630°C以 上時(shí)，析出無(wú)效，因而這部分動(dòng)力學(xué)曲線用虛線代替，用以表示假定沒(méi)有軟化影響的情形下 析出動(dòng)力學(xué)曲線的走勢(shì)。最右邊的點(diǎn)畫線是輔助線，表示沉淀相于此開始進(jìn)入粗化階段，可 見(jiàn)，溫度越低，粗化驅(qū)動(dòng)力越弱。
[0087] 本發(fā)明是通過(guò)測(cè)定不同溫度和時(shí)間條件下屈服強(qiáng)度的增量，并經(jīng)換算用以表征析 出分?jǐn)?shù)，最終獲得析出-溫度-時(shí)間關(guān)系曲線圖。所述屈服強(qiáng)度的增量與析出分?jǐn)?shù)的換算關(guān) 系假定為線性關(guān)系，從而可以在不獲取更多析出特性(如析出物數(shù)量，尺寸和分布等）的情 況下合理而簡(jiǎn)便地獲得析出分?jǐn)?shù)。所述析出分?jǐn)?shù)在其他文獻(xiàn)中常常表示析出物占鋼中的重 量百分?jǐn)?shù)，而本發(fā)明在充分考慮析出相粗化和基體軟化的影響下，在明確析出動(dòng)力學(xué)研究 的意義在于析出強(qiáng)化的前提下，創(chuàng)造性地提出了 "有效析出系數(shù)"這一概念，用以表征"某一 時(shí)溫條件下析出物所產(chǎn)生的強(qiáng)度幅度相對(duì)于所有試驗(yàn)條件下最大強(qiáng)度增幅的比值"。
[0088] 本發(fā)明采用的測(cè)定參數(shù)為流動(dòng)壓縮屈服應(yīng)力，直接體現(xiàn)碳氮化物等溫析出的強(qiáng)化 作用，試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有很好的實(shí)用性，可以直接用于工藝改進(jìn)。同時(shí)，本發(fā)明克服了物理化學(xué) 分析方法所存在的精度不足、操作繁瑣問(wèn)題，解決了應(yīng)力松弛方法所存在的難定量和變化 不明顯的問(wèn)題。結(jié)果表明：本發(fā)明的數(shù)據(jù)更為直觀靈敏、準(zhǔn)確，操作更為簡(jiǎn)便而又有效。
[0089] 本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明 的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出 其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，其特征在于:包括以下步驟： 1) 通過(guò)熱模擬試驗(yàn)機(jī)獲取待測(cè)試件在設(shè)定等溫溫度及等溫時(shí)間下的壓縮屈服應(yīng)力值； 2) 根據(jù)各個(gè)壓縮屈服應(yīng)力值相對(duì)于最低壓縮屈服應(yīng)力值的強(qiáng)度增量△ 〇y和最大強(qiáng)度增 量A〇y,max，獲得用以表征析出過(guò)程中有效強(qiáng)化的沉淀相的相對(duì)量的有效析出系數(shù)f rff，其中 feff= Δ Oy/ Δ 0y，max; 3) 根據(jù)各種等溫條件下的有效析出系數(shù)、等溫溫度、等溫時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制等溫過(guò) 程中碳氮化物的沉淀析出動(dòng)力學(xué)曲線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，其特征在于，所述步 驟1)具體包括： a) 制備試樣，將待測(cè)定的鋼材加工成圓柱樣件并打磨光潔； b) 在G1 eebl e熱模擬試驗(yàn)機(jī)的Qui z s im系統(tǒng)設(shè)定試驗(yàn)的工藝流程及參數(shù)； c) 通過(guò)熱電偶絲焊接機(jī)將熱電偶絲按一定間距焊接在試樣中間，焊點(diǎn)間距1mm~2mm; d) 在試樣兩端涂抹潤(rùn)滑劑并粘貼石墨片，同時(shí)在壓頭和試樣之間墊用鉭片隔離； e) 夾持試樣對(duì)準(zhǔn)夾具壓頭，打開空氣錘，壓緊試樣，連接好熱電偶，并將Gleeble熱模擬 試驗(yàn)機(jī)沖頭微調(diào)至右端，剛好抵住空氣錘； f) 關(guān)閉艙門，抽真空； g) 真空度滿足后系統(tǒng)按設(shè)定的工藝流程及參數(shù)進(jìn)行壓縮試驗(yàn)； h) 試驗(yàn)結(jié)束后，清理試驗(yàn)艙和夾具，以備下一個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)； i) 重復(fù)步驟b)~步驟h)，直到完成所需的壓縮試驗(yàn)； j) 將熱模擬試驗(yàn)機(jī)采集到的時(shí)間、溫度、應(yīng)變、應(yīng)力參數(shù)導(dǎo)入函數(shù)繪圖軟件中，測(cè)定各 次試驗(yàn)在設(shè)定等溫溫度及等溫時(shí)間下的壓縮屈服應(yīng)力值。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，其特征在于，所述的 工藝流程及參數(shù)具體包括： 1) 以1~10°C/s的加熱速度將試件加熱至1150~1250°C，并保溫3~lOmin; 2) 以1~5 °C/s的速度將試件降溫至950 °C~880 °C，并保溫5~10s; 3) 對(duì)試件進(jìn)行模擬鋼材熱乳的第一階段壓縮形變，其形變量為20%~30%，變形速率 為0·1~3/s; 4) 壓縮形變后立即以15~25°C/s的冷卻速度對(duì)試件進(jìn)行快冷，以獲得加工硬化態(tài)的過(guò) 冷奧氏體； 5) 將試件快冷至700°C~500 °C的等溫溫度后持續(xù)等溫一定時(shí)間，持續(xù)等溫時(shí)間為0~ 7200s； 6) 達(dá)到等溫時(shí)間后以1°C/S~10°C/s的冷卻速度將試件冷卻至25°C~50°C的低溫區(qū)； 7) 對(duì)試件進(jìn)行第二階段壓縮形變，其形變量為20 %~30 %，變形速率為0.1~3/s。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，其特征在于:所述試 件的尺寸為 Φ l〇mm X 15mm、Φ 8mm X 10mm、Φ 8mm X 12mm或 Φ 1 2mm X 18mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，其特征在于:所述抽 真空的真空度為1 · 〇 X 10-4a~1 · 0 X 10-3Pa。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線測(cè)定的方法，其特征在于:所述函 數(shù)繪圖軟件為origin數(shù)據(jù)處理軟件。
【文檔編號(hào)】G01N3/18GK106018117SQ201610326271
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】彭政務(wù), 李烈軍, 陳松軍, 周峰, 高吉祥, 胡玲
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)