Cinética de la partición de carbono del acero Q&P: considerando la morfología de la austenita retenida
Autores: Xu, Yaowen; Chen, Fei; Li, Zhen; Yang, Gengwei; Bao, Siqian; Zhao, Gang; Mao, Xinping; Shi, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Difusión
átomos de carbono
Martensita
Austenita retenida
Morfología
Cinética
Temperatura de partición
Tiempo de partición
Simulación numérica
Método de elementos finitos
Simulador termomecánico
Tratamiento térmico
Difracción de rayos X
Concentración de carbono
Modelo de equilibrio
Partición globalmente
Temperatura de partición
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La difusión de átomos de carbono de la martensita a la austenita retenida (AR) está controlada por la cinética de partición de carbono cuando se lleva a cabo el proceso de enfriamiento y partición (E&P). La AR se divide en morfologías en forma de película y en bloques. Esta investigación tiene como objetivo estudiar la influencia de la morfología de la AR en la cinética de partición de carbono, principalmente mediante el desarrollo de una simulación numérica. Se modeló un proceso de E&P de un solo paso a la temperatura de partición de 330-292 grados C, con un tiempo de partición que varía de 10-6 a 5x103 s. Se empleó el método de elementos finitos para resolver la ecuación de difusión de carbono. Se utilizó un simulador termomecánico Gleeble-3500 para llevar a cabo el tratamiento térmico correspondiente de E&P, y la AR fue examinada mediante difracción de rayos X. Los resultados muestran que la AR en forma de película se enriquecerá en carbono en un corto tiempo al principio, seguido de una disminución en la concentración de carbono debido a la absorción masiva de carbono por la AR en bloques, lo que lleva a que la AR en forma de película estable se vuelva inestable nuevamente. El final de la cinética de partición de carbono fue la concentración determinada por el modelo de equilibrio de carbono restringido (CCR), siempre que se empleara la condición de CCR en este estudio. Se tardó bastante tiempo (miles de segundos) en completar la partición de carbono a nivel global, lo que fue influenciado por la temperatura de partición.
Descripción
La difusión de átomos de carbono de la martensita a la austenita retenida (AR) está controlada por la cinética de partición de carbono cuando se lleva a cabo el proceso de enfriamiento y partición (E&P). La AR se divide en morfologías en forma de película y en bloques. Esta investigación tiene como objetivo estudiar la influencia de la morfología de la AR en la cinética de partición de carbono, principalmente mediante el desarrollo de una simulación numérica. Se modeló un proceso de E&P de un solo paso a la temperatura de partición de 330-292 grados C, con un tiempo de partición que varía de 10-6 a 5x103 s. Se empleó el método de elementos finitos para resolver la ecuación de difusión de carbono. Se utilizó un simulador termomecánico Gleeble-3500 para llevar a cabo el tratamiento térmico correspondiente de E&P, y la AR fue examinada mediante difracción de rayos X. Los resultados muestran que la AR en forma de película se enriquecerá en carbono en un corto tiempo al principio, seguido de una disminución en la concentración de carbono debido a la absorción masiva de carbono por la AR en bloques, lo que lleva a que la AR en forma de película estable se vuelva inestable nuevamente. El final de la cinética de partición de carbono fue la concentración determinada por el modelo de equilibrio de carbono restringido (CCR), siempre que se empleara la condición de CCR en este estudio. Se tardó bastante tiempo (miles de segundos) en completar la partición de carbono a nivel global, lo que fue influenciado por la temperatura de partición.