Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Расчетно-экспериментальное исследование изотермического бейнитного превращения в легированных сталях методом имитационного моделирования

Ю. В. Юдин, А. А. Куклина, М. В. Майсурадзе, П. Д. Лебедев

Аннотация


Определены основные факторы, влияющие на кинетику изотермического бейнитного превращения в легированных сталях с использованием алгоритмов имитационного моделирования фазового превращения в твердом состоянии. Исследовано влияние первоначальной конфигурации расположения зародышей новой фазы в объеме металла на параметры процесса бейнитного превращения. Проведен сравнительный анализ расчетной кинетики фазового превращения при различной скорости зарождения новой фазы, наблюдаемой экспериментально в таких сталях, как 25Г2С2Н2МА, 300M, 50ХМФА.

Ключевые слова


сталь; бейнит; кинетика; превращение; изотермическая выдержка; имитационное моделирование; уравнение КДМА; уравнение Остина-Риккета; steel; bainite; kinetics; transformation; isothermal hold; computer simulation; KJMA equation; Austin-Rickett equation

Полный текст:

PDF

Литература


Davenport E. S., Bain E. C. Transformation of austenite at constant subcritical temperatures // Transactions of American Institute of Minerals and Metallurgy Engineering. 1930. V. 90. P. 117 - 154.

Bhadeshia H. K. D. H. Bainite in Steels: Theory and Practice. USA: CRC Press, 2015. 616 p.

Vilella J. R., Guellich G. E., Bain E. C. On naming the aggregate constituents in steel // Transactions of ASM. 1936. V. 24. P. 225 - 261.

Santofimia M. J., Caballero F. G., Capdevila C. et al. Evaluation of displacive models for bainite transformation kinetics in steels // Materials Transactions. 2006. V. 47, No. 6. P. 1492 - 1500.

Phase Transformations in Steels / ed. by E. Pereloma, D. V. Edmonds. UK: Woodhead Publishing, 2012. 805 p.

Modern Physical Metallurgy / ed. by R. E. Smallman, A. H. W. Ngan. UK: Elsevier Ltd., 2014. 720 p.

Maisuradze M. V., Ryzhkov M. A. Thermal stabilization of austenite during quenching and partitioning of austenite for automotive steels // Metallurgist. 2018. V. 62, No. 3 - 4. P. 337 - 347.

Goulas C., Kumar A., Mecozzi M. G. et al. Atomic-scale investigations of isothermally formed bainite microstructures in 51CrV4 spring steel // Materials Characterization. 2019. V. 152. P. 67 - 75.

Robertson J. M. The microstructure of rapidly cooled steel // Journal of Iron and Steel Institute. 1929. V. 119. P. 391 - 424.

Hillert M. Diffusion in growth of bainite // Metallurgical and Materials Transactions A. 1994. V. 25, No. 9. P. 1957 - 1966.

Yin J., Hillert M., Borgenstam A. Morphology of upper and lower bainite with 0.7 mass pct C // Metallurgical and Materials Transactions A. 2017. V. 48, No. 9. P. 4006 - 4024.

Yin J., Hillert M., Borgenstam A. Second stage of upper bainite in a 0.3 mass pct C steel // Metallurgical and Materials Transactions A. 2017. V. 48, No. 3. P. 1444 - 1458.

Sainis S., Farahani H., Gamsjдger E., Van der Zwaag S. An in-situ LSCM study on bainite formation in a Fe - 0.2C - 1.5Mn - 2.0Cr alloy // Metals. 2018. V. 8. P. 498 - 508.

Fielding L. C. D. The bainite controversy // Materials Science and Technology. 2013. V. 29, No. 4. P. 383 - 399.

Mehl R. F. Mechanism and rate of decomposition from austenite. ASM, 1939. 65 p.

Smirnov M. A., Pyshmintsev I. Yu., Boryakova A. N. Classification of low-carbon pipe steel microstructures // Metallurgist. 2010. V. 54, No. 7 - 8. P. 444 - 454.

Khan S. A., Bhadeshia H. K. D. H. The bainite transformation in chemically heterogeneous 300M high-strength steel // Metallurgical Transactions A. 1990. V. 21. P. 859 - 875.

Колмогоров А. Н. К статистической теории кристаллизации металлов // Известия Академии Наук СССР. 1937. № 3. С. 355 - 359.

Johnson W. A., Mehl R. F. Reaction kinetics in processes of nucleation and growth // Transactions of AIME. 1939. V. 135. P. 416 - 468.

Avrami M. Kinetics of phase change I. General theory // Journal of Chemical Physics. 1939. V. 7. P. 1103 - 1112.

Avrami M. Kinetics of phase change II. Transformation-time relations for random distribution of nuclei // Journal of Chemical Physics. 1940. V. 8. P. 212 - 224.

Avrami M. Kinetics of phase change III. Granulation, phase change and microstructure // Journal of Chemical Physics. 1941. V. 9. P. 177 - 184.

Austin J. B., Rickett R. L. Kinetics of the decomposition of austenite at constant temperature // Transactions of American Institute of Mining and Metallurgical Engineers. 1939. V. 964. P. 1 - 20.

Лебедев П. Д., Успенский А. А. Программа построения волновых фронтов и функции евклидова расстояния до компактного невыпуклого множества / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017662074 от 27.10.2017.

Лебедев П. Д., Успенский А. А. Конструирование негладкого решения задачи управления по быстродействию при низком порядке гладкости границы целевого множества // Труды Института математики и механики. 2019. Т. 25, № 1. С. 108 - 119.

Cahn R. W., Haasen P. Physical Metallurgy. V. 2. Amsterdam: North-Holland, 1996. 940 p.

Christian J. W. The Theory of Transformations in Metal and Alloys. Amsterdam: Pergamon, 2002. 1200 p.

Petty E. R. Physical Metallurgy of Engineering Materials. London: George Allen and Unwin, 1970. 304 p.





© Издательский дом «Фолиум», 1993–2021