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[交流]
有獎交流，關(guān)于碳鋼完全凝固溫度的測定（考慮溶質(zhì)凝固微觀偏析）
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本人所研究的對象鋼成分如下：0.4%C-0.3%Si-1.6%Mn-0.1%S-0.016%Al，用FactSage算出的平衡相圖如附件所示。平衡條件下：液相線溫度為1487C，固相線溫度為1420C。但在鋼水凝固過程中，溶質(zhì)存在偏析而富集于枝晶間，此時殘余液相的凝固溫度逐漸降低，最終會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相圖給出的平衡凝固溫度，即低于1420C。因此，本人想測試考慮了凝固微觀偏析時的完全凝固溫度。 目前做了兩種實(shí)驗(yàn)：一個是采用DSC做了凝固過程中的熱分析，如附件所示。如圖中所示，我認(rèn)為液相線溫度為1487C，與相圖完全符合，DSC給出的固相線溫度為1482C，遠(yuǎn)高于平衡固相線，當(dāng)然可能FactSage計算結(jié)果也不可靠，但是對于中碳鋼而言，液相線與固相線之差僅為5C（1487-1482），這肯定是不對的。另外，DSC圖中的A峰不知道是什么相變引起的，還請高手指教。第二個實(shí)驗(yàn)是采用高溫共聚焦對鋼凝固過程進(jìn)行原位實(shí)時觀察，想通過這種辦法得出最終凝固溫度，但是出于高溫共聚焦分辨率、景深的限制，采用該方法完全看不到枝晶間的最終凝固。 由于上面兩個實(shí)驗(yàn)均未能得出實(shí)際最終凝固溫度，想做以下實(shí)驗(yàn)：鋼水在高溫硅鉬爐中熔化后，關(guān)電爐冷（冷卻速度大概為0.1C/s)，當(dāng)爐溫降至1450C、1400C、1350C、1300C和1250C時，迅速提出盛鋼的小坩堝（直徑小于10mm，為保證后續(xù)淬火的冷卻速度），侵入水桶中淬火。如果在設(shè)定的溫度下枝晶間還有殘余液相，那么淬火后這些殘余液相轉(zhuǎn)變得到的組織應(yīng)該非常細(xì)小，很容易與淬火前的粗大枝晶組織分辨開來。這樣可以確定在哪個溫度下（1450C、1400C、1350C、1300C或1250C）沒有殘余液相的存在，從而去確定完全凝固溫度。 萬能的蟲友，針對該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊窠o點(diǎn)指導(dǎo)意見，以及用何種組織腐蝕方法，才能將淬火前的粗大組織和淬火后由殘余液相轉(zhuǎn)變而來的細(xì)小組織清晰的分辨開來）。這個實(shí)驗(yàn)只是我的一個想法，由于本人孤陋寡聞，可能該實(shí)驗(yàn)未能考慮全面，也可能根本不能達(dá)到我的預(yù)期。也希望廣大的蟲友針對我實(shí)驗(yàn)的目的給點(diǎn)寶貴意見。 平衡相圖.jpg DSC.jpg |
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4樓2015-08-06 14:49:55
wacky1980
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gyt3133: 金幣+1, 謝謝您的建議 2015-08-06 14:39:17
gyt3133: 金幣+5, 很有幫助 2015-08-13 17:50:10
gyt3133: 金幣+1, 謝謝您的建議 2015-08-06 14:39:17
gyt3133: 金幣+5, 很有幫助 2015-08-13 17:50:10
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對鋼鐵 了解不大多哈 一點(diǎn)小建議 1.液淬的試驗(yàn)方法實(shí)際上還是存在較大誤差的 畢竟傳熱需要時間 無法瞬時完成 而且可能誤差比較大 2.DSC曲線 也應(yīng)該多做幾組 而且我記得以前看過一篇文獻(xiàn) 最好采用5℃/min的加熱速率 3.可以適當(dāng)?shù)牟扇∠鄨D計算軟件 比如Thermal-cal 4.不是很清楚樓主所說的合金 如果偏析相為共晶相且反應(yīng)溫度最低時 可以認(rèn)為完全凝固的溫度為共晶反應(yīng)溫度~ 以上建議 僅供樓主參考~ |
2樓2015-08-06 12:56:22
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謝謝您的建立，針對您的建議，我逐條進(jìn)行回復(fù)： 1. 就是考慮液淬傳熱，所以坩堝很小，直徑小于10mm，并且如果為了增加淬冷效果，我還可以選用鹽水冷卻劑； 2.DSC曲線升溫過程我用的20K/min，凝固過程為6K/min，附件的DSC曲線為凝固降溫過程，DSC分析我做了兩組，這兩組差別不大； 3. 我們學(xué)校沒有T-C軟件，只有FactSage； 4. 由于這是含硫鋼，一般認(rèn)為在凝固末端發(fā)生的是：L→Fe(s)+硫化物的共晶反應(yīng)，這個共晶反應(yīng)溫度確實(shí)為完全凝固溫度，但是這個共晶反應(yīng)溫度又如何才能得到？通過平衡計算？ |
3樓2015-08-06 14:39:01
wacky1980
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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個人理解哈 說的不對的地方還請忽略 1.如果直徑接近10mm個人感覺略有點(diǎn)大 但的確不知道一般液淬法確定固相率時采用的坩堝直徑是多少； 2.DSC曲線這個方法我用過 但也是主要確定固相率進(jìn)行的 不知道對固相線溫度確定是否有效 另外 有個想法 降溫DSC曲線在發(fā)生共晶反應(yīng)是否存在峰值 a.如果存在的話 這個峰值溫度是否可以認(rèn)為是共晶反應(yīng)溫度 b.如果不存在的話 是否可以找到發(fā)生共晶反應(yīng)的二元(三元)合金進(jìn)行確定 畢竟個人覺得 共晶反應(yīng)溫度應(yīng)該不會根據(jù)凝固條件是否平衡而發(fā)生改變； 3.FactSage這個軟件不熟悉 如果是商業(yè)化的軟件 且有文獻(xiàn)采用過這種方法 一般來說計算結(jié)果還是比較靠譜的； 4.您四樓回復(fù)的方法 我覺得應(yīng)該可以 一般來說共晶反應(yīng)溫度應(yīng)該還是主要通過平衡相圖確定的~畢竟我覺得共晶反應(yīng)溫度和成分以及凝固條件關(guān)系不大~ |
5樓2015-08-06 16:43:10
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