
Las aleaciones con características de expansión anómalas negativas pueden obtener aleaciones de Invar con coeficientes de expansión cero o negativos, o aleaciones de Kovar con coeficientes de expansión básicamente sin cambios dentro de un cierto rango de temperatura, por lo que tienen una gran importancia. trascendencia industrial.
Influencia del proceso de laminado
De acuerdo con la teoría de transición de fase y el diagrama de fase de hierro-carbono, durante el proceso de calentamiento y enfriamiento, el material de acero experimentará una serie de transiciones de fase de estado sólido. Por debajo de la temperatura de transición de fase de equilibrio, esta desviación aumenta con el aumento de la velocidad de calentamiento y enfriamiento. Por lo tanto, el proceso de producción de laminación real también tendrá un impacto significativo en el coeficiente de expansión térmica, y la curva de expansión térmica debe ajustarse en combinación con el proceso de laminación real de cada grado de acero específico.
La composición química es el principal factor que determina el coeficiente de expansión del material. Cuando la composición es constante, los factores del proceso, como el procesamiento y el tratamiento térmico, también afectan la expansión térmica, pero esta influencia es inestable y puede eliminarse después de usar un determinado sistema de proceso.
Expansión térmica de materiales policristalinos y compuestos.
La densidad del acero está relacionada con la microestructura obtenida por tratamiento térmico. Martensita, ferrita + Fe3C (consiste en perlita, sorbita, bainita), austenita, y su densidad aumenta gradualmente a la vez. Es decir, la austenita tiene la densidad más grande y la martensita tiene la densidad más pequeña. Cuando se apaga para obtener martensita, el volumen del acero aumentará. Esto se debe a que el volumen específico es el inverso de la densidad. De esta forma, el orden de volumen específico de menor a mayor debe ser martensita (varía con el contenido de carbono), cementita, ferrita, perlita y austenita.
Cuando se templa acero templado, se produce una transformación de volumen con la transformación estructural que tiene lugar en el acero. Cuando se templa la martensita, el volumen del acero se contraerá y la transformación de la austenita sobreenfriada en martensita acompañará la expansión del volumen del acero, y cuando la martensita se descomponga en troostita, el volumen del acero se contraerá significativamente.
A partir de las características de expansión térmica del acero se puede ver que cuando ocurre una transformación de fase de primer orden en el proceso de calentamiento o enfriamiento del acero al carbono, el volumen del acero cambiará abruptamente, y cuando la austenita sobreenfriada se transforma en ferrita, perlita o martensita, el acero El volumen de acero se expandirá; por el contrario, el volumen de acero se reducirá. Esta propiedad de expansión del acero se usa efectivamente en el estudio de la transformación de fase del acero. Se ha descrito como ejemplo la curva de dilatación por calentamiento de un acero hipoeutectoide general. La estructura de equilibrio del acero hipoeutectoide a temperatura ambiente es ferrita y perlita. Con el aumento de la temperatura, el acero se expande. Cuando se calienta lentamente a 727oC (A c1), se produce la transformación eutectoide y la perlita del acero se transforma en austriaca. En el caso de la intenita, el volumen se contrae (la curva de expansión comienza a doblarse hacia abajo, formando el punto de inflexión A c1), la temperatura continúa aumentando, la cantidad de austenita aumenta gradualmente y el volumen continúa contrayéndose hasta que se alcanza la transformación austenita. terminado. Una vez completada la transformación austenita, el acero se expande con el aumento de la temperatura. Este punto de inflexión es A c3, y el proceso de enfriamiento es todo lo contrario.
La última investigación sobre la curva de expansión del acero al carbono encontró que la transformación de perlita y ferrita en austenita no es continua cuando la tasa de calentamiento del acero con bajo contenido de carbono con un contenido de carbono de 0,025 %~0,35 % es de 7,5~200 °C/min. , aparece un intervalo sin transición en el medio, es decir, el punto final de la transición A c1 y el punto inicial de la transición A c3 están separados, y el intervalo de temperatura puede alcanzar los 80oC.
Debido al evidente efecto de volumen del acero durante la transformación de fase, actualmente se utiliza el método de expansión para determinar el punto de transformación del acero.
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