[发明专利]一种非硼钢理想临界直径的计算方法

说明书

本发明涉及一种非硼钢理想临界直径的计算方法，考虑到GB/T5216‑2014中碳、锰、镍合金元素因子根据含量的不同有多个计算公式，计算时比较繁琐，采用多项式进行回归，并对J1.5进行回归，扩大了本申请计算方法对应化学成分的适用范围。对钒、钛合金因子重新回归，并增加了硼、磷、硫、钛、铝、铌合金元素的影响，提高含钒、含钛等钢种淬透性预报的准确率。

技术领域

本发明涉及非硼钢理想淬透直径计算方法。

背景技术

一百多来，对淬透性研究的脚步一直没有停下，产生出各种对淬透性的预报的方法，如淬透性线性回归法，非线性回归法，数据库法，人工神经网络模型，理想临界直径换算法等。但是GB/T5216、STM A255、SAEJ406仍然把理想临界直径换算法纳入标准的唯一方法。可见理想临界直径换算法对淬透性的预报是多么的重要。

但是众所周知：碳含量决定钢的淬透性曲线起始点的高低（J1.5），而理想淬透直径决定淬透性曲线下降的快慢，Di值越大，淬透性曲线下降越慢，因此准确的计算理想淬透直径对淬透性的预报非常重要。

而GB/T5216-2014 《保证淬透性结构钢》附录A1 中，理想淬透直径的计算方法中，只考虑碳、锰、硅、镍、铬、钼、铜、钒、锆，没有考虑磷、硫、硼、钛、铝、铌对理想淬透直径的影响，而且国标中碳、锰、镍合金元素因子因含量范围不同也会对应不同的计算方法，适用性差。

美标ASTM A255-10-2014 表11理想淬透直径的计算方法中，只考虑碳、锰、硅、镍、铬、钼、铜、钒、锆，没有考虑磷、硫、硼、钛、铝、铌对理想淬透直径的影响。

美标SAEJ406-2009表15理想淬透直径的计算方法中，只考虑碳、锰、硅、镍、铬、钼、铜、钒，也没有考虑磷、硫、硼、钛、铝、铌对理想淬透直径的影响。

但是非硼钢磷、硫、硼、钛、铝、铌对淬透性及理想淬透直径的影响还是比较明显的，例如：

微量硼对钢种20CrMnTiH淬透性的影响非常明显，见下表：

因此，完善理想淬透直径的计算方法，对淬透性的预报非常重要。

发明内容

本发明目的在于完善理想淬透直径的计算方法，考虑到GB/T5216-2014 中碳、锰、镍合金元素因子根据含量的不同有多个计算公式，计算时比较繁琐，本专利参照GB/T5216-2014公式采用多项式进行回归，并对淬透性曲线起始点J1.5进行回归。对钒合金因子重新回归，并增加了硼、磷、硫、钛、铝、铌合金元素的影响，提高理想淬透直径的计算准确性和精度，扩大了本申请计算方法对应化学成分的适用范围。

碳、锰、镍合金元素因子分别用一个公式进行计算元素因子：

碳：fc=-1.935 C ⁵ + 5.424 C ⁴ - 5.263 C ³ + 1.741 C ² + 0.368 C + 0.001

锰：fMn=-0.897 Mn ⁵ + 3.934 Mn ⁴ - 5.389 Mn ³ + 2.782 Mn ² + 2.868 Mn +1.009

镍：fNi=0.0012 Ni ⁵ + 0.0045 Ni ⁴ - 0.0059 Ni ³ - 0.0075 Ni ² + 0.3696 Ni+ 0.9994

硅、铬、钼、铜、锆，合金元素因子参照GB/T5216-2014。