Preview

Industrial laboratory. Diagnostics of materials

Advanced search

Simulation of Phase Transformations upon Welding of Alloyed Steels

Abstract

A computer-oriented mathematical model of the austenite decomposition in alloyed steel in conditions of welding thermal cycle is presented. It is shown that each diffusion phase transformation can be described using four parameters: two limits of the temperature range of transformation and two parameters of the Avraami equation. Martensitic transformation can be described using three parameters. A procedure for determination of all required time-temperature parameters of the model obtaining from the chemical composition of steel is described. Regression models of the temperature intervals and kinetic parameters of ferrite-pearlite, bainite and martensite transformations are obtained on the basis of literature data. It is shown that shortcomings of existing visual methods of analysis of the final phase composition of steels are the reasons for inaccuracy and inconsistency of published transformation diagrams. The hardness of the sample which correlates with a number of other mechanical properties of the material is thus chosen as the most objective and reproducible criterion of final phase composition. To check the developed model we compare experimental data and the results of hardness calculation for 140 alloyed steels after their cooling at different values of the cooling rate.

About the Authors

A. S. Kurkin
МГТУ им Н. Э. Баумана
Russian Federation


E. L. Makarov
МГТУ им Н. Э. Баумана
Russian Federation


A. B. Kurkin
МГТУ им Н. Э. Баумана
Russian Federation


D. E. Rubtsov
МГТУ им Н. Э. Баумана
Russian Federation


M. E. Rubtsov
МГТУ им Н. Э. Баумана
Russian Federation


References

1. Куркин А. С., Макаров Э. Л., Куркин А. Б. Численное моделирование фазовых превращений при решении задач термопластичности / Сварка и диагностика. 2012. № 6. С. 18 - 23.

2. Seyffarth P., Kuscher G. Schweiss-ZTU-Schaubilder. - Berlin: Veb Verlag Technik, 1983. - 236 p.

3. Касаткин О. Г., Зайффарт П. Интерполяционные модели для оценки фазового состава зоны термического влияния при дуговой сварке низколегированных сталей / Автоматическая сварка. 1984. № 1. С. 7 - 11.

4. Brozda J., Pilarczyk J., Zeman M. F. Spawalnicze wykresy przemian austenitu CTPc-S. -Katowice: Slask, 1983. - 140 s.

5. Попова Л. Е., Попов А. А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана. - М.: Металлургия, 1991. -504 с.

6. Коновалов А. В., Куркин А. С., Макаров Э. Л., Неровный В. М., Якушин Б. Ф. Теория сварочных процессов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. - 752 с.

7. Ефименко Л. А., Прыгаев А. К., Елагина О. Ю. Металловедение и термическая обработка сварных соединений. - М.: Логос, 2007. - 456 с.

8. Шоршоров М. X., Белов В. В. Фазовые превращения и изменение свойств стали при сварке. - М.: Наука, 1972. - 219 с.

9. Koistinen D. P., Marburger R. E. A general equation prescribing the extent of the autenite-martensite transformation in pure iron-carbon alloys and plain carbon steels / Acta Mettalica. 1959. N 7. P. 59 - 60.

10. Vander Voort G. F. Atlas of Time-Temperature Diagrams for Irons and Steels. - ASM International, 1991. - 766 p.


Review

For citations:


Kurkin A.S., Makarov E.L., Kurkin A.B., Rubtsov D.E., Rubtsov M.E. Simulation of Phase Transformations upon Welding of Alloyed Steels. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(5):24-29. (In Russ.)

Views: 407


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)