Modeling of austenitic grain growth of 21-4N steel

Modelización del crecimiento del grano austenítico del acero 21-4N

El efecto del crecimiento de grano en el acero resistente al calor 21-4N se estudió mediante un ensayo estático de crecimiento de grano. Los resultados experimentales muestran que la temperatura que inhibe el crecimiento de grano de carburo está entre 1 000 - 1 120 °C. Cuando el tiempo de conservación del calor es superior a 40 min, la fuerza impulsora del límite del grano se equilibra con la fuerza de unión del clavo de carburo, el tamaño del grano no crecerá. No hay límite de tamaño de grano debido a que no hay efecto de clavado de carburos cuando la temperatura es superior a 1 180 °C. Basándose en la teoría de la migración del límite del grano, se estableció el modelo de crecimiento del grano del acero resistente al calor 21-4N, y se predijo la relación entre el tamaño medio del grano y el tiempo de conservación del calor a diferentes temperaturas.

INTRODUCCIÓN

El 21-4N tiene alto contenido de carbono, nitrógeno y manganeso, alta resistencia a la deformación, alta resistencia, baja plasticidad y fragilidad a temperatura ambiente. El efecto del endurecimiento por transformación es muy evidente. En el rango de temperatura de deformación térmica, es fácil que aparezcan grietas en el proceso de producción, la dificultad de procesamiento es grande, el rendimiento del producto no es alto y la calidad es inestable [1]. Los carburos tienen una influencia importante en la propiedad de fluencia, la sensibilidad a la entalla y el comportamiento superplástico del material [2 - 3]. Pueden fijar el límite de grano, dificultar la migración del límite de grano e inhibir el crecimiento del grano. El procesado en caliente es un método importante para el conformado de piezas 21-4N. Durante el proceso de procesamiento en caliente, la evolución de la microestructura del material será el crecimiento de grano, recristalización dinámica, recristalización estática, disolución de carburo y así sucesivamente [4]. Un control razonable del procesado en caliente y de los parámetros del proceso de tratamiento térmico posterior es la clave para obtener piezas uniformes y con grano. 21-4N aleación a menudo se debe utilizar en la válvula del motor, y su conductividad térmica es baja, lo que hace que el calentamiento y el tiempo de mantenimiento en el procesamiento en caliente y alta temperatura después de la formación de un largo tiempo. Por lo tanto, es muy importante estudiar el comportamiento del crecimiento del grano 21-4N, para optimizar los parámetros del proceso y obtener las piezas con un excelente rendimiento.

En la actualidad, se han realizado muchas investigaciones sobre el comportamiento del crecimiento del grano [5 - 7]. Estos estudios proporcionan una buena idea para desarrollar el comportamiento de crecimiento de grano del acero resistente al calor 21-4N.