焼入れ中にアステナイトの変形を理解することは、材料工学に不可欠です。 このプロセスは、鋼や他の合金の硬度と強度に影響を与えます。 この変換の正確な計算は、最終製品の特性を制御するのに役立ちます。

アステンタイとマルテンサイトの基本

Austeniteは高温に存在する鉄の顔中心の立方体(FCC)の段階です。急速に冷却されると、それはマルテンサイト、ボディ中心のtetragonal (BCT)構造の堅い、脆性相に変換します。変形は拡散せず、焼入れ中にほとんど瞬時に起こります。

要因 変化に影響を与える

マルテンサイト変換へのアウステナイトの程度は、冷却率、合金組成、温度を含むいくつかの要因によって異なります。 より高速な冷却率は、一般的に形成されたマルテンサイトの量を増加させます。 炭素、ニッケル、クロムなどの合金元素は、変換温度とキネシスにも影響します。

変換の計算

マルテンサイトに変形するアステナイトの分数は、帝国式や相変換モデルを使用して推定することができます。 1つの一般的なアプローチは、コイスティン・マルブルガー式の使用を含みます。

[fm[]]] = 1 - exp[-α (M]]])]s[ - ]

どこ:

  • [fm[]は、形成されたマルテンサイトの分数です
  • αは材料の定数です
  • []Ms[[]は、マルテンサイトスタート温度です
  • T]は、焼入れ時の温度です。

この式は、M[]s]の温度差に基づいてマルテンサイトの量を推定します。 正確な計算は、焼入れ中に材料固有の定数と温度プロファイルの知識を必要とします。