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原文传递一种简单快速测量连续冷却两相转变体积比例的方法

专利名称：	一种简单快速测量连续冷却两相转变体积比例的方法
摘要：	本发明提供一种简单快速测量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。所述方法先测得金属材料连续冷却两相转变过程的热膨胀量曲线；通过对此曲线进行杠杆法处理，获得相变体积分数对应温度变化的数据；对相变体积分数数据进行温度的数值微分，获得相变体积分数的微分数据，作出相变体积分数对应温度的微分曲线；通过在此微分曲线上作一条垂线和一条直线，将微分曲线与横坐标围成的封闭图形分为三个区域，通过三个区域的面积计算两相的体积比例，计算结果偏差约±6％。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，具有操作过程更简单和计算结果误差更小的有益效果。
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;赖朝彬;肖琳琳;丁佳俊
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010053125.6
公开号：	CN111157568A
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：	1.一种简单快速测量连续冷却两相转变体积比例的方法，其特征在于，测得金属材料连续冷却两相转变过程的热膨胀量曲线；通过对所得的热膨胀量曲线进行杠杆法处理，获得相变体积分数对应温度变化的数据；对所得相变体积分数对应温度变化的数据进行温度的数值微分，获得相变体积分数的微分数据，作出相变体积分数对应温度的微分曲线；通过在作出的微分曲线上作一条垂线和一条直线，将微分曲线与横坐标围成的封闭图形分为三个区域，通过三个区域的面积计算连续冷却两相转变体积比例。 2.根据权利要求1，其特征在于，所述方法具体是按照以下步骤进行的： S1、利用试验装置获取金属材料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，并绘制出热膨胀量对应温度变化的曲线； S2、将S1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，然后对此数据进行微分处理，并以温度为横坐标，微分后的数据为纵坐标，作出相变体积分数的微分曲线； S3、S2获得的相变体积分数的微分曲线与横坐标围成一个封闭的图形，通过作一条垂线和直线，将此图形分为三个区域，通过三个区域的面积计算两相的体积比例。 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0.05～0.1℃，温度数据精度约0.01℃，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，S2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Dc(T)以及相变后的近似直线部分D2(T)。将相变前与相变后的热膨胀量曲线进行线性拟合，得到直线D1(T)和D2(T)的表达式；获得相变体积分数数据的公式为Tf≤Ti≤Ts，其中Ti为热模拟试验装置记录的温度，Ts为总相变的开始温度，Tf为总相变的结束温度，Dc(Ti)为热模拟试验装置记录的在温度Ti时的热膨胀量。相变体积分数的微分曲线的数据获得方法为：其中f(Ti+1)是温度为Ti+1时的转变体积分数值，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，S3中作垂线和直线的方法及计算两相比例的方式为： S31、相变体积分数的微分曲线与横坐标围成一个封闭的图形表现为两个波叠加的形状，在曲线上确定并标出第二个波的波谷A点； S32、通过A点作垂直于横坐标的垂线o，过A点作另一直线p，直线p位于垂线o的右侧，相变体积分数的微分曲线、横坐标及垂线o所围成的位于垂线o左侧的图形面积为S1，相变体积分数的微分曲线、横坐标、垂线o及直线p所围成的图形面积为S2，相变体积分数的微分曲线、横坐标及直线p所围成的位于垂线o右侧的图形面积为S3，直线p的位置满足关系式 S33、分别测量S1、S2和S3，先后转变两相的体积比例为S3∶(S1+S2)。
所属类别：	发明专利