ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изменение свойств сплавов при закалке на мартенсит из "Теория термической обработки металлов " При исследовании структуры закаленных углеродистых сталей и безуглеродистых сплавов на железной основе выявлены два главных морфологических типа мартенсита пластинчатый и реечный. [c.228] Эти два типа мартенсита различаются формой и взаимным расположением кристаллов, субструктурой, а также габитусной плоскостью. [c.228] Пластинчатый мартенсит (который называют также игольчатым, низкотемпературным и двойникованным) — это хорошо известный классический тип мартенсита, наиболее ярко выраженный в закаленных высокоуглеродистых сталях и в безуглеродистых железны х сплавах с высокой концентрацией второго компонента, например в сплавах Fe—Ni при содержании более 28% N1 (рис. 127 и 128). Кристаллы мартенсита имеют форму тонких линзообразных пластин. Такая форма пластин мартенсита соответствует минимуму энергии упругих искажений при образовании его в аустенитной матрице и аналогична форме механических двойников. Попадание пластины своей большой поверхностью в плоскость шлифа— крайне редкий случай (рис. 129). Произвольные сечения мартенситных пластин плоскостью шлифа при небольших увеличениях микроскопа создают ложное впечатление об игольчатой форме кристаллов. Однако исторически сложившиеся термины крупно-игольчатый и мелкоигольчатый мартенсит широко распространены. [c.230] Габитусом пластинчатого мартенсита в зависимости от состава сплава могут быть плоскости 225 -а и 259 [л в системе Fe—С и 3, 10, 15 [л в системе Fe—N1 (см. 34). [c.230] Соседние пластины не параллельны одна другой и часто образуют фермоподобные ансамбли (рис. 130). Ввиду интерференции дальнодействующих полей упругих напряжений от каждой пластины такое закономерное их расположение в матричной фазе обеспечивает минимум упругой энергии суммарного поля всего ансамбля из пластинчатых кристаллов. [c.230] Пластины, возникающие в первую очередь (вблизи точки Мн), проходят через все аустенитное зерно, расчленяя его на отсеки. Через границу зерна матричной фазы адартенситная пластина, как следует из механизма ее образования, пройти не может, и поэтому максимальный размер мартенситных пластин ограничен размером аустенитных зерен. [c.230] После закалки между пластинами мартенсита при комнатной температуре сохраняется остаточный аустенит, который особенно отчетливо виден в высоколегированных железных сплавах (см. светлые участки на рис. 128 и 130). [c.231] Ширина реек в пределах пакета примерно одинакова и находится в диапазоне от нескольких микрон до долей микрона (обычно 0,1—0,2 мкм), т. е. может находиться на пределе разрешающей способности светового микроскопа и даже за этим пределом. Поэтому реечные кристаллы под световым микроскопом или совсем не видны, или же выявляются как тонкая структура пакетов. В связи с этим в качестве основного структурного элемента шлифа выступает пакет из реек (рис. 133), а не отдельные очень тонкие кристаллы. Поэтому мартенсит с такой структурой был назван массивным в отличие от игольчатого. В одном аустенитном зерне может образоваться несколько реечных пакетов. От зерен феррита, образующихся при нормальном превращении, пакеты реечного мартенсита отличаются не только внутренним строением из реек, которое может не выявляться под световым микроскопом, но и изрезанными вытянутыми контурами. [c.231] Образованию реечного (массивного) мартенсита свойственны все основные отличительные признаки мартенситного превращения, в том числе и возникновение рельефа на полированной поверхности, соответствующего внутреннему реечному строению. [c.232] Просвечивающая электронная микроскопия выявила во многих сплавах весьма сложную тонкую структуру мартенситных кристаллов с большим количеством дислокаций и двойников. Такая субструктура может возникнуть двумя принципиально разными путями во-первых, при дополнительной пластической деформации (скольжением или двойникованнем), которая, как показано в 34, является неотъемлемой составной частью механизма мартенситной перестройки решетки, и, во-вторых, при пластической деформации после образования мартенсита из-за воздействия на мартенситный кристалл окружающей упругой среды. В первом случае можно го -ворить о первичной субструктуре превращения, а во втором — о вторичной субструктуре деформации. Соответственно различают понятия о двойниках превращения и деформационных (механических) двойниках. Различить же происхождение субструктуры экспериментально не всегда удается. Обсуждаемые ниже факты рассматриваются в предположении, что мы имеем дело с субструктурой превращения. [c.232] СТИН можно увидеть среднюю линию или, точнее, среднюю зону повышенной травимости, называемую также мидрибом (см. рис. 130). [c.233] Электронная микроскопия показала, что мидриб — это область с плотным расположением параллельных тонких двойниковых прослоек (см. широкую полосу на рис. 134). Плоскость двойникования в мартенсите сплавов на железной основе чаще всего] И2[ . Толщина двойниковых прослоек в зависимости от состава сплава и условий образования мартенсита колеблется от нескольких до сотен ангстрем. Двойниковые прослойки толщиной всего в три атомных слоя можно рассматривать как расщепленные дислокации. [c.233] По обе стороны от средней двойникованной зоны находятся периферийные области мартенситной пластины, в которых видны дислокации с относительно небольшой плотностью (10 — 10 °см 2). [c.233] Ширина двойникованной зоны в пластине мартенсита зависит от состава сплава. [c.233] Поскольку субструктура и габитус кристалла зависят от характера дополнительной деформации при мартенситном превращении (см. 34), то естественно, что форма кристаллов мартенсита, их плоскость габитуса и субструктура взаимосвязаны. Так, в сплавах системы Fe—Ni отклонение габитуса от плоскости - 3, 10, 15, наблюдаемое при снижении содержания никеля от 33 до 30%, сопровождается уменьшением плотности двойников превращения в пластинах мартенсита и ширины зоны этих двойников, а сами пластины становятся менее линзообразными и более зазубренными. Усложнение субструктуры пластин при отклонении габитуса от плоскости] 3,10, 15 д указывает на усложнение характера дополнительной деформации при мартенситном превращении. [c.233] Субструктура остаточного аустенита отличается от субструктуры исходного аустенита большей плотностью несовершенств, возникающих при локальной пластической деформации аустенита под действием мартенситных кристаллов. В аустените вблизи мартенситных кристаллов наблюдаются плоские скопления дислокаций, дислокационные сплетения и дефекты упаковки. [c.234] Вернуться к основной статье