Моде лирование фазовых превращений при сварке легированных сталей

Представлена математическая модель процесса распада аустенита в легированной стали в условиях сварочного термического цикла, ориентированная на компьютерную обработку. Показано, что каждое диффузионное фазовое превращение можно описать с помощью четырех параметров (двух границ температурного интервала превращения и двух параметров уравнения Аврами, мартенситное - с помощью трех. Представлена методика определения необходимых температурно-временных параметров модели по химическому составу стали. На основе литературных данных получены регрессионные модели температурных интервалов и параметров кинетики феррито-перлитного, бейнитного и мартенситного превращений. Показано, что недостатки существующих визуальных методов анализа итогового фазового состава сталей - причина неточности и несогласованности опубликованных диаграмм. В качестве наиболее объективного и воспроизводимого критерия итогового фазового состава выбрана твердость образца, с которой коррелирует ряд других механических свойств материала. Для проверки разработанных моделей результаты расчета твердости 140 легированных сталей после охлаждения с различными скоростями сопоставлены с экспериментальными данными.

фазовые превращения, легированная сталь, компьютерное моделирование, идентификация модели, phase transformations, alloyed steel, computer simulation, model identification

1. Куркин А. С., Макаров Э. Л., Куркин А. Б. Численное моделирование фазовых превращений при решении задач термопластичности / Сварка и диагностика. 2012. № 6. С. 18 - 23.

2. Seyffarth P., Kuscher G. Schweiss-ZTU-Schaubilder. - Berlin: Veb Verlag Technik, 1983. - 236 p.

3. Касаткин О. Г., Зайффарт П. Интерполяционные модели для оценки фазового состава зоны термического влияния при дуговой сварке низколегированных сталей / Автоматическая сварка. 1984. № 1. С. 7 - 11.

4. Brozda J., Pilarczyk J., Zeman M. F. Spawalnicze wykresy przemian austenitu CTPc-S. -Katowice: Slask, 1983. - 140 s.

5. Попова Л. Е., Попов А. А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана. - М.: Металлургия, 1991. -504 с.

6. Коновалов А. В., Куркин А. С., Макаров Э. Л., Неровный В. М., Якушин Б. Ф. Теория сварочных процессов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. - 752 с.

7. Ефименко Л. А., Прыгаев А. К., Елагина О. Ю. Металловедение и термическая обработка сварных соединений. - М.: Логос, 2007. - 456 с.

8. Шоршоров М. X., Белов В. В. Фазовые превращения и изменение свойств стали при сварке. - М.: Наука, 1972. - 219 с.

9. Koistinen D. P., Marburger R. E. A general equation prescribing the extent of the autenite-martensite transformation in pure iron-carbon alloys and plain carbon steels / Acta Mettalica. 1959. N 7. P. 59 - 60.

10. Vander Voort G. F. Atlas of Time-Temperature Diagrams for Irons and Steels. - ASM International, 1991. - 766 p.