[发明专利]一种高碳铬轴承钢尺寸稳定性预测方法

权利要求书

1.一种高碳铬轴承钢尺寸稳定性预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取淬火组织相关参数，所述淬火组织相关参数包括淬火态高碳铬轴承钢内残余奥氏体的体积分数和残余奥氏体的碳含量，残余奥氏体的碳含量x₀由下式计算得到：

其中，为淬火态高碳铬轴承钢内残余奥氏体的晶胞参数；

S2、当回火后存在多道次的时效阶段且时效温度与回火温度不同时，引入虚拟转变时间，所述虚拟转变时间由低温回火与多道次等温时效温度和时间以及最终时效温度计算得到，具体的，在时效温度T_n下达到经过T₁×t₁等等温时效同等的组织转变程度，所需虚拟转变时间的表达式为：

式中，T_i为第i道次时效阶段的时效温度，t_i为第i道次时效阶段的时效时间，Q为各亚稳组织转变激活能平均值，R为通用气体常数,R＝8.314J/(mol·K)；

S3、将步骤S1中得到的淬火组织相关参数和步骤S2中得到的虚拟转变时间，代入高碳铬轴承钢尺寸稳定性模型，即预测出对应的尺寸变化，其中，高碳铬轴承钢尺寸稳定性模型的表达式为

式中，Δl_n为经过T₁×t₁等等温时效的尺寸变化量，Δl_n-1为经过T₁×t₁等等温时效伴随的尺寸变化量，

式中，l₀为淬火态高碳铬轴承钢材料的初始长度，为淬火态高碳铬轴承钢内残余奥氏体的体积分数，(ΔV/V)_M为高碳铬轴承钢马氏体的等效平均原子体积变化，(ΔV/V)_γ为高碳铬轴承钢残余奥氏体的平均原子体积变化；

式中，x₁＝和x₂分别为马氏体在回火开始时的碳含量和马氏体在过渡碳化物析出结束时的碳含量，x₁＝x₀-0.35，x₂＝0.35at.％，Y_ε(t)和Y_θ(t)分别为过渡碳化物和渗碳体析出动力学参数，s_ε和s_θ分别为过渡碳化物和渗碳体的铁原子配位数，s_ε＝2.4、s_θ＝3，r_ε、r_θ和r_α`分别为各相晶胞体积内铁原子个数，r<sub>ε</sub>＝6、r<sub>θ</sub>＝12、r<sub>α`</sub>＝2，Ω_ε＝和Ω_θ＝分别为回火马氏体、过渡碳化物和渗碳体的室温晶胞体积，

马氏体在回火及时效过程中的碳含量为的表达式如下：

式中，Y_γ(t)为残余奥氏体分解动力学参数，取Y_γ(t)＝Y_θ(t)，r_α和r_γ＝分别为铁素体和残余奥氏体晶胞体积内铁原子个数，r_α＝2、r_γ＝6，Ω_α＝和Ω_γ分别为铁素体和残余奥氏体的晶胞体积，Ω_α＝0.28664³nm³、Ω_γ＝(0.36306+0.095x₀/(1-x₀))³；

Y_ε(t)、Y_θ(t)和Y_γ(t)的表达式如下：