68 Trong đó, K là hằng số; Q là năng lượng hoạt hóa của chuyển biến; R là hằng

Một phần của tài liệu Nâng cao cơ tính tổng hợp của gang cầu bằng xử lý nhiệt tạo nền ferit và ausferit (Trang 87 - 89)

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

68 Trong đó, K là hằng số; Q là năng lượng hoạt hóa của chuyển biến; R là hằng

Trong đó, K là hằng số; Q là năng lượng hoạt hóa của chuyển biến; R là hằng số khí; T - nhiệt độ K.

Mặt khác, hàm lượng của cacbon trong nền gang có thể mô tả bằng công thức:

C = Vα Cα+ Vγ Cγ

Vα- Tỷ phần thể tích ferit được hình thành, (%) Cα- hàm lượng cacbon trong ferit (%)

Vγ-tỷ phần thể tích austenit được hình thành sau phản ứng, (%) Cγ- hàm lượng cacbon trong austenit sau phản ứng (%).

Chia cả hai vế cho thể tích V:

Do hàm lượng cacbon trong ferit C rất nhỏ và có thể bỏ qua, nên: Ci = f.C

Quá trình chuyển biến austenit hóa chủ yếu do hiện tượng khuếch tán C. Bởi vậy có thể coi gần đúng: ( ) (3.5)

Biến đổi phương trình (4.6) bằng cách lấy loga hai vế:

(3.6) Quan hệ giữa tốc độ chuyển biến và nhiệt độ cũng là quan hệ bậc nhất y = ax + b được định dạng theo quan hệ giữa y = ln(C/t) và x = (1/T). Hệ số góc a trong phương trình sẽ là giá trị -Q/R của quá trình.

Dùng kết quả trên hình 3.8 để tính toán năng lượng hoạt hóa Q của chuyển biến. Giả thiết, 30 phút đầu tiên trên hình 3.8, khi hàm lượng C còn thấp, khuếch tán của quá trình là do C trong -Fe. Tại mỗi nhiệt độ, tính được giá trị C/t. Kết quả cho trên hình 3.9 và tìm được phương trình sau:

y = - 19097x + 11,91 Do đó: -Q/R = -19097

69

Hình 3.9. Quan hệ giữa ln(C/t) và 1/T của gang nghiên cứu

Năng lượng hoạt hóa Q của quá trình austenit hóa của gang nghiên cứu lớn hơn không nhiều so với kết quả [100] là 158000 (J/mol). Sử dụng công thức tính hệ số khuếch án của C trong -Fe [64]:

(m2/s) tại nhiệt độ 900 oC = 1133K, tính được: D = 3,29.10-12 (m2/s).

Số liệu này khá phù hợp với nhiều công trình đã công bố [98, 99, 101]

Tính hàm lƣợng C trong austenit theo các phƣơng pháp khác nhau

Thay đổi nhiệt độ austenit hóa, hàm lượng C bão hòa trong austenit thay đổi theo đường Acm trên giản đồ pha Fe_C (hình 3.2). Dựa trên giản đồ này, có thể xác định hàm lượng C trong austenit tại các nhiệt độ khác nhau bằng cách kẻ các đường nhiệt độ cho đến khi cắt đường SE.

Theo tác giả [96], công thức kinh nghiệm tính hàm lượng C trong austenit theo nhiệt độ và các nguyên tố hợp kim: %C = -0,435 +( 0,335×10-3)T+ (1,61×10-

6

)T2+ 0,006 (%Mn) – 0,11(%Si) -0,07(%Ni) + 0,014(%Cu) – 0,3(Mo) .

Kết quả phân tích hàm lượng C trong austenit theo phổ nguyên tố EDX của luận án này cho trong bảng 3.5.

Bảng 3.7. Hàm lượng C (% ) trong austenit tính theo 3 phương pháp

Phương pháp xác định hàm lượng C

Nhiệt độ

870 oC 900 oC 930 oC

Công thức [96] 0,84 0,90 0,97

Theo giản đồ thermocalc 0,75 0,82 0,91

70 Hàm lượng C bão hòa tại ba nhiệt độ 870, 900 và 930 oC tính bằng ba

Một phần của tài liệu Nâng cao cơ tính tổng hợp của gang cầu bằng xử lý nhiệt tạo nền ferit và ausferit (Trang 87 - 89)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(150 trang)