论文部分内容阅读
铁路轨道是铁路交通的重要基础,轨道的质量、性能和其使用寿命都直接影响到铁路运输的效率和安全,对钢轨的性能也相应提出了越来越高的要求,这就迫使科研工作者研究和开发新的钢种。贝氏体钢以其优良的强韧性配合引起了各国钢轨材质研究者们的注意,并开展了广泛的研究。本文以两种含Al/Si贝氏体钢为研究对象,研究其相变热、动力学特点,利用Thermo-Calc软件计算试验材料的平衡相图,根据人工神经网络原理,运用MATLAB软件计算试验材料的CCT曲线,对比计算结果,分析Al代替钢中部分Si对实验材料相变点以及CCT曲线位置的影响,并根据计算结果预测其组织性能。计算结果表明,Al代替钢中部分Si强烈缩小奥氏体单相区,铁素体区扩大,A3（Acm）线上升,A1b和A1f温度提高,液化温度降低,同时,使共析点右移。贝氏体开始转变点随着钢中Al含量的增加而升高。贝氏体组织的转变速度也随铝含量的加入而加快,并且CCT曲线向左移上移。根据计算的CCT曲线预测,1#试验钢下贝氏体转变温度低于379℃,所需孕育期较长,转变速率较慢,等温淬火所需保温时间长;2#试验钢下贝氏体转变温度低于475℃,等温淬火温度较低时,转变困难,温度较高时,孕育期短,转变速率较快,所需的保温时间较短。为了验证计算结果和预测组织性能的准确性和可靠性,采用热膨胀法测定实验材料的相变温度和Ms点,根据计算得到的CCT曲线制定热处理工艺,利用金相显微镜确定材料材料经不同热处理工艺后得到组织的相组成,通过硬度和冲击韧性等试验测试其力学性能。研究结果表明,实验材料相变点的计算值与测试值基本吻合,预测的组织性能与试验结果吻合,说明这种预测方法具有一定的可靠性,是一种行之有效的提高新材料设计效率和降低成本的研究方法。