CCT diagram plotting based on the numerical analysis of dilatometric tests results

Abstract

This paper considers the issues related to plotting of continuous cooling transformation (CCT) phase diagram based on the dilatometric test results. The numerical data processing algorithm for uniformly analysis of the dilatometric curves is developed and implemented. Computing of the phase transformation ranges and coefficient of thermal expansion (CTE) were made in Microsoft Excel. Numerical algorithm contains determination of the critical points as the deviation dots from linear approximation function of the monotonous segment of experimental curve which is extrapolated to the start (or finish) of the phase transformation. Method of CCT diagram plotting based on the quantitative analysis of CTE during austenite continuous cooling is proposed. CTE quantitative evaluation of austenite and its decomposition products were accomplished by the analysis of linear approximation function of monotonous segment of dilatometric curve. Dependence of the CTE values on the range of cooling rates were used to define the phase transformation ranges on the CCT diagram. Obtained CTE dependence clearly defines critical cooling rate (ССR) as an intersection point of functions, describing austenite CTE changes with cooling rates and austenite-ferrite mixture. Point of intersection was found by solving the system of functions equations. Confirmation and clarification of results, based on the numerical analysis of the dilatometric curves, could be done as usual, using metallographic analysis and microhardness testing. The application of the developed numerical algorithm for dilatometric curves provides opportunity to unify dilatometric test analysis and to improve the accuracy of the CCT diagram plotting. В настоящей работе рассмотрены вопросы, связанные с построением термокинетических диаграмм (ТКД) распада аустенита стали на основе результатов дилатометрических испытаний. Разработан и опробован численный алгоритм обработки экспериментальных данных, реализованный авторами в программной среде Microsoft Excel. Разработан-ный алгоритм позволяет единообразно, в автоматическом режиме, обрабатывать экспериментальные результаты дилатометрических испытаний, определять температуры начала (t н ) и конца (t к ) фазовых превращений, их границы и значения температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) аустенита и продуктов распада аусте-нита. Предложен способ построения ТКД на основе количественного анализа ТКЛР при непрерывном охлаждении аустенита. Количественная оценка ТКЛР аустенита и продуктов его распада была проведена на основании анализа линейных функций аппроксимации монотонных участков дилатометрических кривых. Для определения границ фа-зовых превращений на ТКД были использованы зависимости ТКЛР от скорости охлаждения, которые позволяют од-нозначно определить критическую скорость охлаждения как точку пересечения функции, описывающей изменение ТКЛР аустенита от скорости охлаждения, и функции, описывающей изменение ТКЛР смеси аустенита и феррита, путем решения системы уравнений. При этом исследования микроструктуры образцов посл...

Study of the crystallographic texture of pipe steel

“…Разработка и оптимизация технологического процесса изготовления листового проката для труб большого диаметра, требует достоверных сведений об основных характеристиках обрабатываемой стали. Кроме химического состава к таким характеристикам относятся данные о положении критических точек [8], кинетике распада переохлажденного аустенита [9,10], а также о процессах рекристаллизации [11] и кристаллографической текстуре трубной стали [12,13], в частности для контроля технологии прокатки, и др.…”

Homogenization of Cr-Ni Austenitic Steel Studying: Liquation and Microhardness Heterogeneity Equalization

“…The production of forged ring blanks from new steel (with higher nickel content) requires revision of the existing metallurgical technology at all stages of production: metal smelting, ingot casting, plastic and thermal processing. It should be noted that the reliability and durability of the reactor pressure vessel and its internals under operating conditions is determined not only by the average level of physical and mechanical properties of the steel, but also by the homogeneity of these properties in the entire volume of metallurgical blanks [3][4][5].…”