20CrMnTiH连续冷却相变预测模型

杨婷; 段路昭; 刘需; 白丽娟; 张雲飞; 孙力

doi:10.20057/j.1003-8620.2023-00114

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

20CrMnTiH连续冷却相变预测模型

形变与相变 | 更新时间：2025-05-09

- 20CrMnTiH连续冷却相变预测模型
- Continuous Cooling Phase Transformation Prediction Model of 20CrMnTiH
- 特殊钢 2024年45卷第1期页码：82-86
- 作者机构：
  
  河钢材料技术研究院，石家庄 050000
- 作者简介：
  
  杨婷（1991—），女，硕士，工程师；E-mail：yangting@hbisco.com
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2023-00114
  中图分类号： TG142
- 收稿：2023-06-10，
  
  纸质出版：2024-01-30
- 稿件说明：
移动端阅览
杨婷,段路昭,刘需等.20CrMnTiH连续冷却相变预测模型[J].特殊钢,2024,45(01):82-86.

Yang Ting,Duan Luzhao,Liu Xu,et al.Continuous Cooling Phase Transformation Prediction Model of 20CrMnTiH[J].Special Steel,2024,45(01):82-86.
杨婷,段路昭,刘需等.20CrMnTiH连续冷却相变预测模型[J].特殊钢,2024,45(01):82-86. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00114.

Yang Ting,Duan Luzhao,Liu Xu,et al.Continuous Cooling Phase Transformation Prediction Model of 20CrMnTiH[J].Special Steel,2024,45(01):82-86. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00114.

摘要

采用DIL805型淬火变形膨胀仪测定了三种不同成分20CrMnTiH实验钢在不同冷却速度下的热膨胀曲线，对室温显微组织进行观察，并绘制连续冷却转变（CCT）曲线。实验结果表明：成分波动主要影响20CrMnTiH钢冷却转变过程中贝氏体与马氏体相变冷却区间，对临界相变温度影响较小。采用K-M方程拟合了三种实验钢的马氏体相变动力学参数。结合优化的Li经验模型及临界转变温度的回归关系式，建立了20CrMnTiH钢在连续冷却过程中的铁素体、珠光体与贝氏体的相变预测模型，成功预测了成分波动对实验钢CCT曲线的影响。进而，采用有限元分析方法建立了20CrMnTiH钢端淬仿真模型，较好地预测成分波动对实验钢淬透性的影响，此方法可为齿轮钢的成分优化设计与合理选材提供参考。

Abstract

The thermal expansion curves of 20CrMnTiH test steel with three compositions at different cooling rates were measured by DIL805 type quench deformation expansion instrument ， and the microstructures at room temperature were observed， the continuous cooling transition （CCT） curves were drawn. The test results show that the composition fluctuation mainly affects the cooling range of bainite and martensite phase transformation during the cooling transformation of 20CrMnTiH， and has little effect on the critical phase transformation temperature. The kinetic parameters of martensitic transformation of the three test steels were fitted by using K-M equation. Combined with the optimized Li empirical model and the regression equation of critical transition temperature， a prediction model of phase transformation prediction model of ferrite，pearlite and bainite during continuous cooling of 20CrMnTiH was established ，the influence of composition fluctuation on CCT curve of the test steels were predicted successfully. Furthermore， the end-quenching simulation model of 20CrMnTiH steel was established by finite element analysis method， which can better predict the influence of composition fluctuation on the hardenability of the test steel. This method can provide reference for the composition optimization design and material selection of gear steel.

关键词

Keywords

references

盛精，吕浩宇，向铁明，等 . 20CrMnTi淬硬钢的动态力学性能及其本构模型［J］. 机械科学与技术， 2023 ， 1 - 9 .

刘年富 . 窄淬透性带20CrMnTiH齿轮钢的开发［J］. 特殊钢， 2018 ， 39 （ 1 ）： 41 - 43 .

陈国民 . 齿轮热处理技术发展趋势［J］. 金属加工（热加工）， 2011 （ 17 ）： 8 - 9 .

吴　凯，唐进元，孙思源，等 . 20CrMoH与8620H材料的齿轮热处理变形分析［J］. 机械传动， 2019 ， 43 （ 2 ）： 89 - 93 .

徐广晨 . 基于Deform-HT软件的齿轮热处理工艺数值模拟［J］. 热处理技术与装备， 2015 ， 36 （ 4 ）： 43 - 46 .

赵爱彬，张园园，李荣华 . 20CrMnTi钢齿轮渗碳淬火的数值模拟与实验验证［J］. 辽宁石油化工大学学报， 2022 ， 42 （ 1 ）： 59 - 63 .

孙思源，唐进元，刘　溢 . 深冷处理工艺对半轴齿轮热处理变形的影响［J］. 机械传动， 2018 ， 42 （ 2 ）： 1 - 5 .

乔靖乾，冯　玮 . 20CrMnTi钢的等温相变行为分析及动力学建模［J］. 金属热处理， 2020 ， 45 （ 11 ）： 115 - 121 .

郑　彬，杨林森 . 变速器斜齿轮淬火过程的有限元分析［J］. 热加工工艺， 2021 ， 50 （ 22 ）： 145 - 148 .

姜辉，陈文革，陈茂进 . 20CrMnTi薄壁齿轮渗碳淬火过程有限元模拟与调控［J］. 热加工工艺， 2023 ， 1 - 7 .

张　星，唐进元 . 20CrMnTi材料成分波动对齿轮渗碳淬火性能的影响［J］. 中南大学学报（自然科学版）， 2017 ， 48 （ 8 ）： 1979 - 1987 .

崔毅，张雲飞，俞峰，等 . 高温轴承钢M50连续冷却转变曲线的测定与分析［J］. 特殊钢， 2022 ， 43 （ 03 ）： 85 - 90 .

王芝林，何国宁，高建鹏，等 . 20CrMnTiH钢中残余硼对末端淬透性的影响及工艺控制［J］. 特殊钢， 2022 ， 43 （ 2 ）： 40 - 43 .

王中钰 . 42CrMo钢压缩及淬火过程数值模拟与实验研究［D］. 济南：山东大学， 2020 .

N Saunders ， Z Guo ， X Li ， et al . The Calculation of TTT and CCT diagrams for General Steels ［J］. Sente Software Ltd ， 2004 .

Li M V ， Niebuhr D V ， Meekisho L L ， et al . A computational model for the prediction of steel hardenability ［J］. Metallurgical and Materials Transactions B ， 1998 ， 29 （ 3 ）： 661 - 672 .

刘贤强，卜恒勇，李其，等 . A668钢CCT曲线的预测和验证［J］. 金属热处理， 2020 ， 45 （ 10 ）： 148 - 154 .

阎勇，李萌蘖，卜恒勇，等 . S34MnV钢的连续冷却转变行为及相变动力学研究［J］. 材料导报， 2021 ， 35 （ 20 ）： 20129 - 20136 .

吴轲源，刘云鹏，李孔斋，等 . 17-4PH不锈钢连续冷却转变及相变动力学［J］. 金属热处理， 2022 ， 47 （ 6 ）： 161 - 167 .

徐光 . 金属材料CCT 曲线测定及绘制［M］. 北京：化学工业出版社， 2009 .

J. Trzaska ， L. A. Dobrzanski . Modelling of CCT diagrams for engineering and constructional steels ［J］. Journal of Materials Processing Technology ， 2007 ，（ 192-193 ）： 504 - 510 .

宋月鹏，刘国权，刘建源，等 . 基于梅尼尔模型端淬试样组织分布的预报预测［J］. 金属热处理， 2006 ， 31 （ 3 ）： 93 - 95 .

浏览量

下载量

CSCD

CNKI被引量

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

10B38含硼冷镦钢的研制与开发

热连轧中间辊道保温工艺对低碳钢相变和组织的影响

20CrMnTiH圆钢精轧后控冷过程温度场有限元分析

变形奥氏体的冷却速度对X80管线钢组织和性能的影响

薄板坯连铸连轧30CrMo钢的连续冷却转变(CCT)曲线和应用