钢的C曲线数字化处理及其应用开题报告

钢的C曲线是对零件进行热处理冷却时获得特定组织与性能长期总结与完善的结果。热处理原理是对钢的各种组织转变规律性的认识，钢经加热到奥氏体组织后，在不同的冷却条件下冷却，可使钢获得不同的力学性能及热处理工艺是热处理原理的具体应用。1.C 曲线清楚地指明了过冷度对奥氏体转变过程的影响。2 .C 曲线明白地指出了过冷度对孕育期的影响。3. C 曲线表达了在不同温度区域内，过冷奥氏体转变后的组织。高温区内为珠光体型, 中温区内为贝氏体, 低温区为马氏体。热处理件的冷却是离不开C 曲线的, 我们根据C曲线，进行退火、正火、淬火、冷处理等热处理来得到不同的组织来满足性能及应用。利用c 曲线, 可以近似地推测钢在连续冷却时的组织转变。

钢的过冷奥氏体等温转变曲线图(TTT)对制定钢的熟处理工艺有着重要的指导意义，是科研部门及热处理厂进行研究、生产的必要的技术资料目前美国、日本等国已有与自动膨胀仪联接的计算机数据采集及数据处理系统，可实现曲线的自动测制为此，我们也开发了TTT曲绒的计算机绘制软件。

从“哈尔滨焊接研究所. 1995 年科研论文成果摘要”得知从上世纪50 年代各国焊接工作者就开始了焊接C曲线图的研究, 到了70 年代由于制定焊接C曲线图的测试装置的逐渐成熟, 常用焊接用钢差不多都已制定了焊接C曲线图。我国自上世纪80 年代开始, 冶金部、机械部等组织了国产焊接用钢的C曲线图研究, 工作已相当深入。

国外在C曲线图及其应用方面也有很多研究,比较系统的有美国橡树岭国家研究室材料加工中心(Oak Ridge National Laboratory)、日本国家材料科学研究所( National Institute For Materials Science)。美国橡树岭国家研究室的C曲线图数据库系统是针对一般合金钢的, 当输入焊接钢材的化学成分后, 系统可以给出相应的C曲线图简。日本NIMS C曲线图数据库可以按照钢号、钢材强度级别、显微组织转，变开始时间以及C曲线图的类别多种方式进行检索。至今日本的NIMS的C曲线的数据库网络系统已发展的十分完善了。

综上，正如陈丙森先生（清华大学机械）在“焊接 CC 图数据库的数字化网络化智能化”^[7]中表示自上世纪9 0 年代以来我国的高等学校和研究单位曾经对此进行过一些研究, 近年来似乎有所停顿,而国外,不仅一直不断在丰富焊接C曲线图数据库的内容, 并且使之网络化、智能化。我国20 多年来各方面在C曲线数字化及应用软件的研制方面虽然开展了不少工作, 但是低水平的重复较多。在这方面要赶上国外的研究水平还要做许多工作, 仅仅高等学校和研究单位的努力是不够的, 除了国家要给以一定支持外,企业自身的重视以及人力和经费的投入是非常重要的。”所以，钢的C曲线数字化是中国推进工业数字化十分重要的领域。

钢的C曲线在制定钢的热处理工艺中起着至关重要的作用。目前，工业上使用的大部分钢材都是经过实践检验的成熟钢种，它们的C曲线都是纸质印刷版的。在实际应用时，常常需要将其进行数字化处理。将常用钢种的C曲线进行数字化处理，并建立钢的C曲线的数据库，对钢的热处理工艺规范的制定、温度场的数值模拟分析等，都具有很大的实际意义。

利用C曲线, 可以近似地推测钢在连续冷却时的组织转变。方便的利用数字化的C曲线进行各类钢的热处理的测试等都是C曲线的数字化应用；化学成分与C曲线图有一一对应关系．C曲线图中某一条组织转变曲线的温度坐标可表示为化学成分与冷却时间(速度)的函数，选择化学成分相近的焊接CCT图进行类比、插值, 得到所需要的C曲线图。这个过程当然要求计算机进行许多数据处理和计算。

有相关软件可以辅助我们完成C曲线的数字化。首先，我们可以使用 plot digitizer等图形绘制软件将纸质曲线图上所取的点标记出来成离散点图，再通过origin等图形转化软件将点绘制出来，取的点越多，曲线越平滑准确，则越接近真实原图。至此便完成了C曲线的数字化；再通过Access等数据库设计软件初步建立C曲线的数据库，实现数据库的存储，增删，修改，调取C曲线进行工程应用等功能；

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究钢的C曲线数字化进程及方法。确定方案，完成开题报告。

第4-5周：确定并学习相关软件：图形转化软件、图形绘制软件、数据库设 计软件。

第6-8周：对常用钢种的C曲线图进行数字化处理。

第9-11周：初步建立C曲线数据库，能实现数据库的存储、增删、修改、调取C曲线进行工程应用等功能。

第12-13周：以工程实例验证数字化处理后的的C曲线的应用。（完成外文文献翻译）

第14-15周：撰写毕业设计论文，准备答辩。

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