Математическое моделирование кинетики первичной рекристаллизации и выделения карбонитридных частиц в сталях. I. Преципитация
В. В. Каверинский, З. П. Сухенко
Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Академика Кржижановского, 3, 03142 Киев, Украина
Получена: 12.03.2020; окончательный вариант - 12.11.2020. Скачать: PDF
Разработана математическая физически обоснованная полуэмпирическая модель и соответствующая компьютерная программа, описывающие процесс рекристаллизации и выделения частиц карбонитридов в деформированном аустените. Модель параметризирована для легированных сталей широкого спектра составов. Модель позволяет рассчитать термодинамическое равновесие для избыточных карбонитридных фаз в твёрдом растворе, кинетику их зарождения и роста, а также их влияние на возврат и рекристаллизацию. Для каждого аспекта модели приведено подробное описание его физической сути. Проверка результатов моделирования экспериментальными данными из литературных источников подтвердила достаточную надёжность предложенной компьютерной модели для оценочных расчётов. Особенности модели продемонстрированы на примере моделирования влияния содержания Nb на рекристаллизацию, возврат, а также на зарождение, рост и оствальдовское созревание частиц карбонитридов Nb и Ti. Моделирование показало и позволило численно оценить эффект замедления рекристаллизации и возврата при увеличении содержания Nb, что свидетельствует о влиянии дисперсных карбонитридов на рекристаллизацию и возврат. Моделирование теоретически предсказало интенсификацию зарождения и роста частиц Ti(C, N) с ростом концентрации Nb. Другим результатом является увеличение дисперсности и количества частиц Nb(C, N) с увеличением концентрации Nb вследствие более быстрого перехода к стадии оствальдовского созревания, которая характеризуется гораздо более медленным ростом среднего размера частиц, чем при их появлении из пересыщенного твёрдого раствора.
Ключевые слова: рекристаллизация, кинетика, аустенит, сталь, моделирование.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i01/0027.html
PACS: 07.05.Tp, 61.72.Cc, 64.30.Ef, 64.70.kd, 64.75.-g, 64.75.Op, 81.30.Kf