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原文传递一种测量低合金高强钢连续冷却两相转变体积比例的方法

专利名称：	一种测量低合金高强钢连续冷却两相转变体积比例的方法
摘要：	本发明提供一种测量低合金高强钢连续冷却两相转变体积比例的方法，属于物理材料技术领域。所述方法先测得低合金高强钢连续冷却两相转变过程的热膨胀曲线；通过对低合金高强钢连续冷却两相转变过程测得的热膨胀曲线进行杠杆法处理，获得相变体积分数曲线；对相变体积分数曲线进行数值微分，获得相变体积分数的数值微分曲线；通过作图规则将相变体积分数的数值微分曲线上两个重叠的波进行分离，通过测量分离出的两个波的面积，两个波的面积之比为两相转变的体积比例。本发明能解决当相变温度区间发生部分重叠时各相体积分数的计算问题，计算结果误差更小；此方法可引申计算低合金高强钢三相或多相的体积比例。
专利类型：	发明专利
申请人：	江西理工大学
发明人：	雷玄威;杨荣玻;肖琳琳;丁佳俊
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T09:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010023163.7
公开号：	CN111157567A
代理机构：	北京市广友专利事务所有限责任公司
代理人：	张仲波
分类号：	G01N25/02;G01N25/16;G06F17/13;G06F30/20;G16C60/00;G;G01;G06;G16;G01N;G06F;G16C;G01N25;G06F17;G06F30;G16C60;G01N25/02;G01N25/16;G06F17/13;G06F30/20;G16C60/00
申请人地址：	341000 江西省赣州市红旗大道86号江西理工大学
主权项：	1.一种测量低合金高强钢连续冷却两相转变体积比例的方法，其特征在于，测得低合金高强钢连续冷却两相转变过程的热膨胀曲线；通过对低合金高强钢连续冷却两相转变过程测得的热膨胀曲线进行杠杆法处理，获得相变体积分数曲线；对相变体积分数曲线进行数值微分，获得相变体积分数的数值微分曲线；通过作图规则将相变体积分数的数值微分曲线上两个重叠的波进行分离，通过测量分离出的两个波的面积，两个波的面积之比为两相转变的体积比例。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体是按照以下步骤进行的： S1、利用试验装置获取低合金高强钢在连续冷却两相转变过程中热膨胀量对应温度变化的试验数据； S2、根据S1的试验数据，以温度为横坐标，热膨胀量为纵坐标，绘制出热膨胀量对应温度变化的热膨胀曲线； S3、将S2的曲线两端的线性变化部分延长，进行杠杆法处理，得到总体的相变体积分数对应温度变化的数据，绘制成相变体积分数曲线； S4、对S3的数据进行微分处理后，并以温度为横坐标，微分后的数据为纵坐标，作出相变体积分数对应温度变化的相变体积分数的数值微分曲线； S5、根据S4获得的相变体积分数的数值微分曲线，采用将曲线上两个重叠的波分开的作图规则分开曲线上两个重叠的波，并测量两个波的面积，先后两个波的面积比为先后转变两相的体积比例。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S1中进行数据采集的温度间隔为0.01～0.1℃，温度数据精度为0.01～0.1℃，材料热膨胀量数据精度为0.01～0.1μm。 4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S3中的杠杆法处理的步骤为：热膨胀量对应温度变化的曲线分为3个部分，分别为相变前的近似直线部分D1(T)、相变过程中的曲线D2(T)以及相变后的近似直线部分D3(T)；将相变前与相变后的热膨胀量曲线进行拟合，得到直线D1(T)和D3(T)的表达式；计算相变温度区间的相变体积分数为其中Ti为热模拟试验装置记录的温度数据，Ts为总体相变的开始温度，Tf′为总体相变的结束温度，D2(Ti)为热模拟试验装置记录的热膨胀量，f(Ti)即为相变体积分数对应温度变化的数据；相变体积分数对应温度变化的数值微分曲线的数据获得方法为：其中f(Ti+1)是温度为Ti+1时的相变体积分数值，Ti+1为Ti的下一个记录温度。 5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S5中的作图规则包括以下步骤： S51、相变体积分数的微分曲线表现为两个相互重叠的波，分别对应第一相和第二相转变；第一个波的开始点与第二个波的结束点分别对应第一相变的开始温度Ts、第二相变的结束温度Tf′；在此曲线图上作出对应纵标为0的水平线l，水平线l与相变体积分数的微分曲线分别交于Ts和Tf′点； S52、根据曲线的特点，假定第二个波的波谷为A1点，过A1点作垂线o′及水平线l1，l1的纵坐标为P1，经过纵坐标位置作水平线l2；将相变体积分数的微分曲线Tf′A1段定义为曲线m1，水平线l2与曲线m1交于点A2； S53、将相变体积分数的微分曲线A1A2段用直线段p′进行拟合，将p′延长与垂线o′相交，以垂线o′为对称线，作直线p′的近似对称直线p，直线p与直线l2和l分别交于点A3和Ts′，A3点和A2点距垂线o′的垂直距离分别为ΔT1′和ΔT2′，ΔT1′和ΔT2′需满足特定条件关系ΔT1′＝aΔT2′； S54、过Ts′点作垂线o，垂线o与相变体积分数的微分曲线交于点A4，将相变体积分数的微分曲线A4A1段和TsA4段分别定义为曲线m2和m3；过A4点作水平线l3，l3的纵坐标为P2，经过纵坐标位置作水平线l4，水平线l4与曲线m3交于点A5； S55、通过曲线段m2和直线p，作出曲线q：曲线m2、直线p和曲线q上每一点对应的纵坐标值满足关系式q+p＝m2；曲线q与水平线l4和l分别交于点A6和Tf，A5点和A6点距垂线o的垂直距离分别为ΔT1和ΔT2，要求ΔT1和ΔT2同样满足特定条件关系ΔT1＝aΔT2，若ΔT1和ΔT2的数值无法满足此特定条件关系，则调节第二个波谷点A1在相变体积分数的微分曲线上的位置，直到以上所有位置关系均满足； S56、测量第一个波S1和第二个波S2在图中的面积，两者的面积比即先后转变两相的体积比例。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当线段Ts′Tf′或TsTf在图中的长度分别介于150～100℃、100～50℃和50～20℃时，ΔT1′＝aΔT2′或ΔT1＝aΔT2关系中分别有a＝0.65±0.05、0.75±0.05和0.85±0.05。 7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1由水平线l、曲线m3和曲线q围成，S2由水平线l、曲线m1和直线p围成。
所属类别：	发明专利