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[交流]
有奖交流，关于碳钢完全凝固温度的测定（考虑溶质凝固微观偏析）
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本人所研究的对象钢成分如下：0.4%C-0.3%Si-1.6%Mn-0.1%S-0.016%Al，用FactSage算出的平衡相图如附件所示。平衡条件下：液相线温度为1487C，固相线温度为1420C。但在钢水凝固过程中，溶质存在偏析而富集于枝晶间，此时残余液相的凝固温度逐渐降低，最终会远远低于相图给出的平衡凝固温度，即低于1420C。因此，本人想测试考虑了凝固微观偏析时的完全凝固温度。 目前做了两种实验：一个是采用DSC做了凝固过程中的热分析，如附件所示。如图中所示，我认为液相线温度为1487C，与相图完全符合，DSC给出的固相线温度为1482C，远高于平衡固相线，当然可能FactSage计算结果也不可靠，但是对于中碳钢而言，液相线与固相线之差仅为5C（1487-1482），这肯定是不对的。另外，DSC图中的A峰不知道是什么相变引起的，还请高手指教。第二个实验是采用高温共聚焦对钢凝固过程进行原位实时观察，想通过这种办法得出最终凝固温度，但是出于高温共聚焦分辨率、景深的限制，采用该方法完全看不到枝晶间的最终凝固。 由于上面两个实验均未能得出实际最终凝固温度，想做以下实验：钢水在高温硅钼炉中熔化后，关电炉冷（冷却速度大概为0.1C/s)，当炉温降至1450C、1400C、1350C、1300C和1250C时，迅速提出盛钢的小坩埚（直径小于10mm，为保证后续淬火的冷却速度），侵入水桶中淬火。如果在设定的温度下枝晶间还有残余液相，那么淬火后这些残余液相转变得到的组织应该非常细小，很容易与淬火前的粗大枝晶组织分辨开来。这样可以确定在哪个温度下（1450C、1400C、1350C、1300C或1250C）没有残余液相的存在，从而去确定完全凝固温度。 万能的虫友，针对该实验能否给点指导意见，以及用何种组织腐蚀方法，才能将淬火前的粗大组织和淬火后由残余液相转变而来的细小组织清晰的分辨开来）。这个实验只是我的一个想法，由于本人孤陋寡闻，可能该实验未能考虑全面，也可能根本不能达到我的预期。也希望广大的虫友针对我实验的目的给点宝贵意见。  平衡相图.jpg  DSC.jpg |
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3楼2015-08-06 14:39:01
wacky1980
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gyt3133: 金币+5, 很有帮助 2015-08-13 17:50:10
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gyt3133: 金币+5, 很有帮助 2015-08-13 17:50:10
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对钢铁 了解不大多哈 一点小建议 1.液淬的试验方法实际上还是存在较大误差的 毕竟传热需要时间 无法瞬时完成 而且可能误差比较大 2.DSC曲线 也应该多做几组 而且我记得以前看过一篇文献 最好采用5℃/min的加热速率 3.可以适当的采取相图计算软件 比如Thermal-cal 4.不是很清楚楼主所说的合金 如果偏析相为共晶相且反应温度最低时 可以认为完全凝固的温度为共晶反应温度~ 以上建议 仅供楼主参考~ |
2楼2015-08-06 12:56:22
4楼2015-08-06 14:49:55
wacky1980
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个人理解哈 说的不对的地方还请忽略 1.如果直径接近10mm个人感觉略有点大 但的确不知道一般液淬法确定固相率时采用的坩埚直径是多少； 2.DSC曲线这个方法我用过 但也是主要确定固相率进行的 不知道对固相线温度确定是否有效 另外 有个想法 降温DSC曲线在发生共晶反应是否存在峰值 a.如果存在的话 这个峰值温度是否可以认为是共晶反应温度 b.如果不存在的话 是否可以找到发生共晶反应的二元(三元)合金进行确定 毕竟个人觉得 共晶反应温度应该不会根据凝固条件是否平衡而发生改变； 3.FactSage这个软件不熟悉 如果是商业化的软件 且有文献采用过这种方法 一般来说计算结果还是比较靠谱的； 4.您四楼回复的方法 我觉得应该可以 一般来说共晶反应温度应该还是主要通过平衡相图确定的~毕竟我觉得共晶反应温度和成分以及凝固条件关系不大~ |
5楼2015-08-06 16:43:10
