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石墨化钢石墨化过程的金相分析及其动力学方程 收稿日期:2021-01-基金项目: 北京市自然科学基金资助项目(No. 2172035)

张永军

张永军. 石墨化钢石墨化过程的金相分析及其动力学方程 收稿日期:2021-01-基金项目: 北京市自然科学基金资助项目(No. 2172035)[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.10.004
引用本文: 张永军. 石墨化钢石墨化过程的金相分析及其动力学方程 收稿日期:2021-01-基金项目: 北京市自然科学基金资助项目(No. 2172035)[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.10.004
Metallographic analysis and kinetic equation of graphitization process of graphitized stee[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.10.004
Citation: Metallographic analysis and kinetic equation of graphitization process of graphitized stee[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.10.004

石墨化钢石墨化过程的金相分析及其动力学方程 收稿日期:2021-01-基金项目: 北京市自然科学基金资助项目(No. 2172035)

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2021.01.10.004
详细信息
  • 中图分类号: TG113.26

Metallographic analysis and kinetic equation of graphitization process of graphitized stee

  • 摘要: 石墨化过程是石墨化钢中石墨粒子的形成过程,是调控该钢组织与性能的关键过程,对其进行研究具有十分重要的意义。因此,本文对碳含量为0.66 %的淬火高碳钢在650 ℃、680 °C、710 ℃ 3个不同温度条件下分别进行石墨化处理,并利用场发射扫描电子显微镜FESEM、电子探针EPMA、X-射线衍射仪XRD、透射电子显微镜TEM对其石墨化过程的组织进行金相分析,以及利用组织转变动力学理论,绘制了其石墨化过程的动力学曲线,并建立了相应的动力学方程。研究结果显示,在石墨化过程中,淬火马氏体首先向析出碳化物的稳定状态转变,且在碳化物为渗碳体Fe3C时,石墨粒子析出速度开始明显增加;基体组织中针叶状α-Fe发生再结晶,由等轴状铁素体逐步代替针叶状的α-Fe;铁素体中的碳C含量随着石墨化时间的延长而逐步降低,即由过饱和状态转变为稳定态;碳C元素在石墨粒子中突变增为峰值,而铁Fe、硅Si则突变降为谷值;由此表明,渗碳体分解的碳向石墨核心扩散,铁Fe、硅Si自石墨核心处扩散出来,而形成石墨粒子;试验用钢石墨化时的动力学过程符合动力学模型JMAK方程,且该方程中的n值在1.5 ~1.7之间, 据此可推断本试验条件下石墨化过程中的形核率是随时间减少的。

     

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出版历程
  • 网络出版日期:  2021-06-18

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