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以40CrNiMo钢φ6×25圆柱试样为研究对象,在860℃奥氏体化保温10分钟后以不同冷速进行冷却,采用显微组织观察、金相定量分析以及显微硬度测试等方法进行分析比较.显微组织观察表明,冷却到室温最终得到贝氏体和马氏体的混合组织.定量金相分析表明,贝氏体转变量随着冷却速度的降低而增大.对圆柱试样端面进行显微硬度测试表明,冷却得到的贝氏体平均硬度为42.0HRC,马氏体平均硬度为60.1 HRC.在经典形核长大理论的基础上建立了形核率与温度和转变量的数学模型I=I<,0>exp(-Q<,n>/RT)exp(-ΔG<,1><*>/RT(T<,0>-T)<2>)exp(-δ·ψ)和长大速率与温度和转变量的数学模型u=u<,0>exp(-Q<,u>/RT)[1-exp(ΔG<,1>(T<,0>-T)/RT)]exp(-ε·ψ).根据形核率和长大速率数学模型,在三维空间建立了随机形核、球形长大的计算转变量的模型,编制了计算程序.该程序可以计算出等温或连续冷却条件下新相转变量与时间关系、平均晶粒半径、TTT图、CCT图和二维组织图(不含晶界).当形核率和长大速率与转变量无关时(δ=0、ε=0),在等温条件下计算出的转变量与时间关系基本符合著名的Johnson-Mehl方程.当形核率和长大速率随转变量增大而减小时(δ=5、ε=2.5),在等温条件下计算出的转变量与时间关系不再严格符合Avrami方程.初步模拟计算表明,40CrNiMo贝氏体转变的形核率和长大速率随转变量增大而减小.当Q<,n>=115kJ·mol<-1>,Q<,u>=39kJ·mol<-1>,I<,0>=9×10<12>mm<-3>·s<-1>,u<,0>=36μm·s<-1>,T<,0>=500,ΔG<,1><*>=1.08 × 10<8>J·mol<-1>·K<2>,ΔG<,1>=4J·mol<-1>·K<-1>时,计算结果与测试结果的平均误差为0.41﹪,最大误差为9.57﹪.