中厚板淬火热弹性马氏体相变潜热模型-东北大学.PDF

第３４卷第１２期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１２ ２０１３年 １２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｄｅｃ．　２０１３ 中厚板淬火热弹性马氏体相变潜热模型 付天亮，王昭东，李　勇，王国栋 （东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：采用扩展体积法预测中低碳中厚板淬火过程马氏体转变量，进而基于修正热弹性变温马氏体相 变动力学，引入阻滞函数描述相界面阻力的热滞，建立马氏体转变动力函数并描述其与“理想”自由能函数和 阻滞函数的关系．在此基础上，引入阻滞焓来表征阻滞界面所具有的焓，通过计算可逆弹性能和不可逆功，利 用吉布斯函数变化计算相变潜热，建立相变潜热模型．用该模型进行的计算机模拟结果和实验结果吻合良好， 表明这种理论处理方法可用来模拟中低碳中厚板淬火过程马氏体相变． 关　键　词：中低碳中厚板；辊式淬火机；热弹性马氏体；阻滞函数；相变潜热 中图分类号：ＴＧ１５１２　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１３）１２－１７３４－０５ Ｍｅｄｉｕｍ Ｐｌａｔｅ Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ＬａｔｅｎｔＨｅａｔＭｏｄｅｌＢａｓｅｄ ｏｎ ＴｈｅｒｍｏｅｌａｓｔｉｃＭａｒｔｅｎｓｉｔｉｃＰｈａｓｅＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎＫｉｎｅｔｉｃｓ ＦＵＴｉａｎｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧＺｈａｏｄｏｎｇ，ＬＩＹｏｎｇ，ＷＡＮＧＧｕｏｄｏｎｇ （ＴｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏｌｌｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＦＵＴｉａｎｌｉａｎｇ，Ｅｍａｉｌ：ｆｕｔｉａｎｌｉａｎｇ＠１２６．ｃｏｍ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｍｏｕｎｔｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｑｕｅｎｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｍｅｄｉｕｍａｎｄｌｏｗ ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｐｌａｔｅｓｗｅｒｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｕｓｉｎｇｅｘｔｅｎｄｖｏｌｕｍｅｍｅｔｈｏｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｉｆｉｅｄｔｈｅｒｍｏｅｌａｓｔｉｃ ａｌｔｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓ，ｂｌｏｃｋａｇｅｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｐｈａｓｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｒｍａｌｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓａｎｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｄｙｎａｍｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｔｏｉｔｓｉｄｅａｌｆｒｅｅｅｎｅｒｇｙａｎｄｂｌｏｃｋａｇｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｂｌｏｃｋａｇｅｅｎｔｈａｌｐｙｗｈｉｃｈｄｅｆｉｎｅｄｉｎｂｌｏｃｋａｇｅｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｅｎｔｈａｌｐｙｅｘｉｓｔｅｄｏｎｂｌｏｃｋａｇｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｅｌａｓｔｉｃｅｎｅｒｇｙａｎｄｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｗｏｒｋ，ｔｈｅｌａｔｅｎｔｈｅａｔｏｆｔｈｅｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｆｉｎａｌｌｙ ｏｂｔａｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅＧｉｂｂｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｌａｔｅｎｔｈｅａｔｏｆｐｈａｓｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｏｄｅｌｗｅｒｅｉｎｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｍｏｄｅｌｗａｓｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｕｓｅｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｑｕｅｎｃｈｉｎｇｐｒｏ