[发明专利]基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法

权利要求书

1.基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取合金钢在设定温度内不同等温时间下的真应力-应变曲线，并取屈服应力点的应力值作为等温屈服强度值σ _y，绘制等温屈服强度值σ _y随等温温度-时间变化关系曲线，确定碳化物析出结束时间P_f；

步骤2：测定合金钢在设定温度下的相变开始时间T_s和相变结束时间T_f；

步骤3：根据获取的相变开始时间T_s，绘制合金钢试样在不同设定等温温度下相变开始前等温屈服强度增量随等温时间的变化曲线，确定不同等温温度下碳化物析出开始时间P_s；

步骤4：根据获取的碳化物的析出开始时间P_s和析出结束时间P_f，绘制合金钢等温过程中碳化物的析出-温度-时间曲线；

所述步骤1和所述步骤2包括：根据设定的试验工艺流程进行试验；根据试验采集到的温度、时间、真应变、真应力和热膨胀量的数值，获得设定的不同等温温度和时间下的真应力-应变曲线以及随时间变化的热膨胀曲线，进而获得等温屈服强度和不同等温温度下的相变开始时间和结束时间；合金钢中不同相的热膨胀系数从小到大为：马氏体贝氏体珠光体铁素体奥氏体，等温过程中发生奥氏体相变时伴随体积的膨胀导致测得的热膨胀曲线出现拐点，通过测得拐点处的时间来判定等温温度下的相变开始时间和相变结束时间。

2.根据权利要求1所述的基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法，其特征在于，将真应力-应变曲线上2%应变补偿处的应力值作为屈服应力点的应力值。

3.根据权利要求1所述的基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法，其特征在于，所述步骤1和所述步骤2具体包括：

（a）加工合金钢试样；

（b）把热电偶丝焊接在合金钢试样上；

（c）在合金钢试样两端均分别依次连接金属钽片和石墨片；

（d）把连接了金属钽片和石墨片的合金钢试样安装在热模拟试验机的实验舱内，调整热模拟试验机主轴的轴向位移，使夹头压紧合金钢试样；

（e）把热膨胀仪的石英玻璃夹头夹紧合金样品，并与热电偶丝在样品上的位置处于同一截面上；热膨胀仪的输出数据线与热模拟试验机的传感器接口连接；

（f）把热电偶丝与热模拟试验机的温度通道相连接，然后关上实验舱舱门并抽真空；

（g）实验舱内真空度达到要求后，启动热模拟试验机，根据设定的试验工艺流程进行试验；

（h）一个试验工艺结束后，改变试验的工艺参数，重复以上步骤（a）~（g）进行下一个试验工艺，直至试验结束；

（i）试验结束后，根据热模拟试验机采集到的温度、时间、真应变、真应力和热膨胀量的数值，获得设定的不同等温温度和时间下的真应力-应变曲线以及随时间变化的热膨胀曲线，进而获得等温屈服强度和不同等温温度下的相变开始时间和相变结束时间。

4.根据权利要求3所述的基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法，其特征在于：所加工的合金钢试样呈圆柱形，长度和直径比不大于2。

5.根据权利要求3所述的基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法，其特征在于：热电偶丝采用K型热电偶丝或R型热电偶丝。

6.根据权利要求3所述的基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法，其特征在于：通过热电偶焊接机把热电偶丝焊接固定在合金钢试样上，热电偶焊接机电压设置为34-38V之间。

7.根据权利要求4所述的基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法,其特征在于：所述热模拟试验机为Gleeble-3800热模拟试验机，启动Gleeble-3800热模拟试验机运行的真空度低于1.5×10^-1 Pa。