Если скорость охлаждения достаточно велика, то часть аустенита превращается в феррит и перлит, а остальная часть — в бейнит и мартенсит, т. е. действительны соотношения: ун + ув=1- Уф.п;(5.20) V* = ехр {— 0,69 (Дт/Дт0,6М)»};(5.21) У0 = ехр {— 0,69 (Дт/Дт0,вб)2} - Ум.(5.22) Значения характеристических длительностей зависят от размера зерна аустенита. Известно, что перлитные колонии прорастают в тело зерна аустенита после их зарождения на границах аустенитных зерен. В предположении, что для заданного размера аустенитного зерна' й0 характеристическая длительность до превращения 50 % объема будет Дто.б, было предложено определить Уф-п по следующей формуле с учетом фактического размера зерна аустенита д, [91 ]: V».» - 1 - ехр {- 0,69 (А. ^ )"}.(5.23) Из формулы (5.23)" видно, что рост зерна аустенита приводит к уменьшению количества феррита и перлита в структуре, а объемная доля мартенситной и бейнитной составляющих при этом будет возрастать, что является следствием уменьшения плотности внутренних несовершенств, сокращения удельной поверхности границ крупнозернистого аустенита, повышения степени его гомогенизации по углероду и легирующим элементам. С учетом отмеченного в расчетах вместо Дф0вм и Дт0,бб следует использовать параметры Дто'.бм и Дто.бс, полученные по следующим формулам с учетом их зависимости от размера зерна аустенита: Дто.бм = -дг- (Дтв.бм);(5.24) Дт*5б = -£-(Дто,Бб)-(5.25) Количество образовавшегося аустенита при нагреве стали определяется максимальной температурой термического цикла 'шах- Ушах = 0, еСЛИ Гщах АСх,(5.26) V^тах — Ас\ | С I Ас3 — /щах \ Кша1 ~ Ас3 — Ас,. 0,83 V Ас, — Асх )' если Асх Ьтша. Лс8;(5.27) г max — 1, еСЛИ «Вщах АСЯ. Для определения значений температур критических точек можно воспользоваться следующими формулами: Act = 750,8 — 26.6С + 17,6Si — ll,6Mn — 22,9Cu — — 23,0Ni + 24,1Сг + 22,5Mo — 39,7V — 5,7Ti + + 31,9Zr + 232,6Nb — 169.4A1 — 894,7В;(5.29) Acz = 937,2 — 476,5C -f 56,0Si — 19,7Mn — 16,3Cu — — 26,6Ni — 4,9Cr + 38,lMo + 124,8V + 136,3Ti + + 35,0Zr — 19,lNb + 198.4A1 + 3315B.(5.30) Окончательные формулы для определения объемной доли отдельных структур составляющих принимают вид [91 ] Vu = Vmax ехр [- 0,69 (Дт/Дт!,5М)2];(5.31) V6 = Vmax ехр [- 0,69 (Д«/Дт£и)2];(5.32) Уф.„ = 1 -Уы+Уб).(5.33) Таким образом, изменяя значение Дт = i/8oo-5oo в необходимых пределах с определенным шагом, можно по формулам (5.31)— (5.33) получить данные для построения структурной диаграммы для стали данного состава. Структурные диаграммы дополняются, как правило, данными о твердости, соответствующими полученному при заданном Дч; фазовому составу структуры. Соответствующая расчетная методика основана на учете вклада отдельных структурных составляющих в .изменение твердости [91 ]: Н = HUVU + H6V6 + # ф-nlVn.(5.34) Твердость по Виккерсу отдельных структурных составляющих низкоуглеродистых сталей определяют по формулам Ни = 1669С„.б - 926С2м-б + 150;(5.35) Н6 = 223 + 500См.б;(5.36) РДе См_е — содержание углерода в аустените и соответственно в мартенситно-бейнитной составляющей структуры. Значения См-б зависят от максимальной температуры нагрева. Если tmax выше температуры критической точки Ас3, то См.б = С. В межкритическом интервале температур С„.е определяют по следующей формуле: См.б = 0,83 - '^ZacI (0,83 - С).(5.37)
Карта
|
