The activation energy determination in non-isothermal conditions for the solid-state phase transformation of 1035 steel

Determinación de la energía de activación en condiciones no isotérmicas para la transformación de fase en estado sólido del acero 1035

La energía de activación de la transformación de fase en estado sólido para el acero se ha evaluado mediante el método isoconversional. Se demuestra que el ajuste lineal es un procedimiento matemáticamente inválido que generalmente invalida el método isoconversional. Como alternativa, aplicamos el método isoconversional avanzado que puede utilizarse para determinar la energía de activación de la transformación de fase en estado sólido del acero 1035. La energía de activación determinada por este método varía con la fracción de fase transformada. La variación de la energía de activación se interpretó mediante el modelo de nucleación y crecimiento. Se demuestra que el método isoconversional avanzado puede recomendarse como una forma fiable de determinar la energía de activación de la transformación de fase en estado sólido del acero 1035.

INTRODUCCIÓN

Algunos autores han investigado la cinética de transformación de fase en estado sólido del acero [1-4]. Para la cinética de transformación de fase en estado sólido, se utilizó ampliamente el modelo de KJMA (Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami) que se deduce basándose en la suposición de distribución aleatoria y crecimiento isótropo del núcleo cristalino [5]. A menudo es imposible describir con precisión el comportamiento cinético real de la transformación de fase en estado sólido, debido a la suposición de que los parámetros cinéticos son constantes a lo largo de la transformación de fase. Con el fin de mejorar la aplicabilidad del modelo en el tratamiento de la cinética real de transformación de fase en estado sólido, algunos investigadores han estado revisando el modelo [6].

El método de Kissinger [7] y el método isoconversional [8] se utilizan habitualmente para determinar la energía de activación de la transformación de fase en estado sólido. El método Kissinger determina la energía de activación utilizando la "temperatura de pico" de la curva de calorimetría diferencial de barrido (DSC) [9]. En los últimos años, Vyazovkin [10] ha señalado que este método parece ser generalmente inaplicable para evaluar la energía de activación de los procesos que tienen lugar al enfriarse. El uso de este método con valores positivos de la velocidad de enfriamiento puede dar lugar a valores erróneos de la energía de activación[11]. En cuanto al método isoconversional, se han derivado algunas aplicaciones de los métodos isoconversionales para tratar los procesos de transformación de fase en estado sólido durante el enfriamiento continuo [12]. Sin embargo, la aplicación del método isoconversional, que introdujo la aproximación integral de la temperatura, ha creado un nuevo concepto erróneo sobre el análisis cinético de los datos de enfriamiento [13].