[发明专利]一种回火过程中组织转变规律的测定方法

说明书

技术领域

本发明属于材料内部组织转变测量技术领域，涉及一种回火过程中组织转变规律的测定方法。

背景技术

一般相变仪能通过材料“热胀冷缩”原理，测定在不同温度下材料的体积变化量,然后通过体积变化量来判定材料组织内部是否发生相变。该方法适用于测量奥氏体转变温度。

由于金属材料在回火过程中，热处理温度低于奥氏体转变温度，目前无法直接通过测量膨胀量的方法测出回火过程中的组织转变规律及碳化物析出规律。

目前测量回火组织转变的间接方法有（1）硬度法：通过测量在不同温度下回火组织的硬度值，进而判断回火组织转变规律。这种方法需要间隔不同温度，进行数量巨大的分组试验。试验劳动强度大，是静态的间接测量方法；（2）“金相法”：在不同温度下回火下，取若干金相，进行微观组织分析，进而判断回火组织转变规律。这种方法在每一个回火温度下都需进行若干金相试验，试验量更加巨大。任属于静态的间接测量方法。

发明内容

提供一种回火组织转变测定方法，通过“体积变化速率”的测量方法，直接连续测定回火过程中组织转变规律。

本发明的另一个目的是提供利用体积膨胀法测定完回火组织转变规律后，可快速确定回火转变关键温度点，如需进一步进行“金相法”，大大减少该方法的试验量。提供一种减少“金相法”试验量的方法。

本发明的技术方案为首先获得回火膨胀曲线数据，通过模型数据处理，得出回火膨胀速率曲线，结合金属学常识可快速得到回火组织转变规律。

本发明的特点还在于模型数据处理方法为总膨胀量对时间求导，过滤掉由于热膨胀引起的速率线性部分，测出由于回火相变析出引起的膨胀速率变化。从体积膨胀速率上可以直观快速的得出回火组织转变温度起始值和组织转变规律。得出回火膨胀速率曲线过程为：

由于回火组织转变造成膨胀量由两部分组成：热膨胀引起的膨胀量和相变和析出引起的膨胀量，

Δ_总＝Δl_热+Δl_相（1）

其中：Δ_总为总膨胀量，

Δl_热为由于热膨胀引起的膨胀量，

Δl_相为相变和析出引起的膨胀量，

Δl_热＝α*ΔT*V=v_加*t*α*V（2）

其中：α为热膨胀系数，

ΔT为温度变化值，

V为原始体积，

v加为回火温度升高速率，

将（2）代入（3）中并对时间t求导，可得：

其中：t为时间，

v_相由于相变引起的膨胀速率，

v_加为回火温度升高速率。

回火过程中组织转变规律的测定方法，取待测定回火组织转变规律的试验试样，通过机械车削加工加工成光滑圆柱试样；设定好回火的工艺方法的参数；通过相变仪器测定体积膨胀量与温度的关系曲线；对所得体积膨胀量与温度的关系曲线进行模型数据处理，得出“膨胀速率-温度”连续转变规律；通过观察膨胀速率变化的峰值起始温度，结合金属学常识得出回火过程中组织转变温度起始值，从而快速得出回火组织转变规律。

本发明的有益之处在于：（1）本发明避免了“硬度法”和“金相法”需在不同回火温度下进行大量分组试验的弊端。通过体积膨胀速率的新型方法，直接测定回火过程中组织转变规律，具备操作简单，连续测定，试验量小的特点。

（2）本发明的另一个益处是提供利用体积膨胀法测定完回火组织转变规律后，可快速确定回火转变关键温度点，如需进一步进行“金相法”，可大大减少该方法的试验量。

附图说明

图1为本发明测定方法“温度-时间”关系的回火工艺示意图；

图2为本发明测定方法“温度/膨胀量-时间”关系图；

图3为本发明测定方法“温度-膨胀速率”关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施步骤：上述目的通过下述方案实现：

（1）试样加工准备

取待测定回火组织转变规律的试验试样，通过机械车削加工加工成光滑圆柱试样。

（2）工艺参数设定

根据待测钢种的用户试验要求，设定好回火的工艺方法的参数。将圆柱试样，以下图1的方式升温、保温、降温，在热分析仪上测定其膨胀量。