Page 40 - 理化检验-物理分册2019年第五期
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史学星, 等: 热轧态 Q３４５ 钢临界点的测定与分析
２．３ 差示扫描量热法测定相变温度 ７３０ ℃ 仅低 １ ℃ , 两种情况下 DSC 曲线上相变终止
差示扫描量热法( DSC 法) 测定钢的相变温度 点均不明显. DSC 法测定热轧态 Q３４５ 钢相变点升
是借助于同步热分析仪将待测试样与另一参比试样 温速率由 ３ ℃ min 提高到 ２０ ℃ min , 其相变
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在完全相同的条件下加热( 或冷却), 由于待测试样 起始点由 ７３０ ℃ 增大到 ７３６ ℃ , 相变终止点则均为
与参比试样的热量变化特性不同, 两者会有热流差 ８５９ ℃ 左右; 相变的典型吸热峰随着加热速率的提
产生, 通过测得热流差与温度的变化关系曲线( 即 高相对更加明显.由于差热法跟膨胀法测试原理不
DSC 曲线) 上的吸热( 放热) 峰的温度来判定钢发生 同, 且目前热分析领域没有推荐的方法标准可执行,
相转变的温度.笔者将加热过程中 DSC 曲线上出 对比两者测试结果得出: DSC 法测定临界点推荐采
现的第一个吸热峰的起始温度定义为相变开始点, 用 １０~２０ ℃ min 的升温速率.
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将最后出现的一个吸热峰的终止温度定义为相变结
３ 分析与讨论
束点.图 ３ 为 DSC 法测得的热轧态 Q３４５ 钢 DSC
曲线和对应的一次微分曲线. DSC 法测得的热轧 计算法测定钢的临界点时由于各元素及杂质元
态 Q３４５ 钢临界点分析结果见表 １ . 素含量的轻微波动, 会对测定结果产生很大影响, 所
以应用计算法时要对钢中各元素及杂质元素的含量
进行多次测定, 计算得出临界点, 取其平均值比较合
适, 同时计算得到的临界点可为其他几种测定方法
提供试验参考温度.
膨胀法和 DSC 法利用钢在发生相变时的体积
或热量变化来确定临界点.这两种测定方法都相对
简单, 测试效率高; 但试验条件( 如升温速率、 试样质
量或尺寸、 保护气氛、 采用的测试标准等) 都会影响
最终的相变结果.因此采用此类方法进行临界点测
定, 必须选择恰当的试验条件.如膨胀法推荐采用
现行的 YB / T５１２７－１９９３ 的方法测定临界点, DSC
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法推荐以 １０~２０ ℃ min 的速率测定临界点.
对比分析以上 ３ 种测试方法获得的结果发现,
热轧态 Q３４５ 钢采用不同的方法测定的临界点 A c１
和 A c３ 分别约为 ７３０ ℃ 和 ８６０ ℃ , 计算法、 膨胀法、
DSC 法所测定的临界点温度具有一致性.
图 ３ 热轧态 Q ３４５ 钢的 DSC 曲线和对应的一次微分曲线 ４ 结论
Fi g 敭３ Thea DSCcurvesandb corres p ondin g
p rimar ydifferentialcurvesofhotrolledQ ３４５steel 计算法、 膨胀法、 DSC 法所测定的临界点温度
具有一致性, 热轧态 Q３４５ 钢的临界相变点 A c１ 和
由图 ３ 和表 １ 可知, 采用 DSC 法按照 ASTM
A c３ 分别约为 ７３０ ℃ 和 ８６０ ℃ .对于热轧态 Q３４５
A１０３３－１０ 测 得 热 轧 态 Q３４５ 钢 的 临 界 点 A c１
钢临 界 相 变 点 的 测 定, 如 使 用 膨 胀 法 推 荐 依 据
７２９ ℃ 较 YB / T５１２７－１９９３得 到 的 临 界 点A c１
表 １ DSC 法测得的热轧态 Q ３４５ 钢在不同升温速率下的临界点 YB / T５１２７－１９９３ 的 方 法 进 行 测 定, 如 使 用 DSC
法推荐以 １０~２０ ℃ min 的升温速率进行测定.
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Tab敭１ Critical p ointsofhotrolledQ ３４５steeldetermined
b yDSCatdifferenttem p eratureisin g rates 参考文献:
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升温速率 /( ℃ min ) A c１ / ℃ A c３ / ℃
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