Мартенсит зародыши

По мнению Гуляева [222], плоскость сдвига (сдвиг имеется в аустените еще выше Тц и возникает под действием напряжений) является двумерным зародышем кристалла мартенсита. Мартенсит растет перпендикулярно к этой плоскости. Поле напряжений в аустените может возникнуть по разным причинам из-за изменения температуры при охлаждении, градиента температуры по сечению образца, вследствие анизотропии теплового расширения, различного состояния атомов на поверхности, внутри и по границам зерен, а после начала превращения в результате различия удельных объемов аустенита и мартенсита. [c.260]

Согласно гипотезе гомогенного (самопроизвольного) зарождения критический зародыш мартенсита образуется в переохлажденном аустените вследствие флуктуационных процессов. Например, предполагается, что мартенсит зарождается в объемах аустенита, обедненных углеродом, появляющихся вследствие флуктуаций. Эта гипотеза отвергает какую бы то ни было роль в зародыше-образовании поверхностей раздела (границы зерен, межфазные границы) и дефектов кристаллического строения. [c.11]

Поскольку мартенситное превращение развивается путем образования все новых и новых порций пластин, прекращение его можно рассматривать как свидетельство исчерпания активных (при данной температуре превращения) зародышей. Для возобновления превращения нужно активизировать новые зародыши, т. е. увеличить разность свободных энергий, для чего необходимо дополнительно охладить твердый раствор. Последовательное дополнительное охлаждение активизирует всякий раз новые группы зародышей, вызывая превращение в мартенсит дополнительных порций аустенита. Однако, как отмечено выше, при охлаждении аустенита до температуры, более низкой, чем М, , некоторая часть его всегда остается непревращенной. [c.15]

Мартенсит может разрушаться и по плоскостям скольжения, где выделяются зародыши карбидной фазы. Выделение зародышей карбидной фазы в структуре мартенсита при микроударном воздействии подтверждают результаты электронно-графических исследований. [c.139]

А) быстро протекающем одновременном смещении большой группы атомов, так что связь между атомами двух фаз сохраняется тесной, когерентной, отдельные атомы и в новой решетке остаются соседями. Скорость переупорядочения атомов очень высока ( 1000 м/с), инкубационное время отсутствует. Когерентная связь из-за> больших напряжений решетки не всегда сохраняется в процессе мартенситного превращения наблюдаются смещения, возникают дислокации, т. е. происходит вызванное фазовым превращением упрочнение, которое дополнительно повышает твердость. При когерентной связи превращение в изотермических условиях не завершается не образуется дополнительного количества зародышей кристаллитов. Когерентный рост прекращается также и в том случае, если в процессе роста кристаллит новой фазы натолкнется на границу зерен. Мартенсит характеризуется высокой плотностью дислокаций (10 —lOi M ) твердость же зависит от того, в какой мере [c.102]

II стадия — отпуск при 400 °С 0,5 ч. Кластеры по составу и размерам (3,0—5,0 нм) уже могут стать зародышами мартенситного превращения и к концу этой стадии количество мартенсита может достичь 50%. Превращение начинается в небольшом объеме и захватывает близлежащие объемы твердого раствора с меньшей концентрацией марганца. Образовавшийся мартенсит неоднороден по составу и напряжениям [c.303]

Макронеоднородность слитка по химическому составу 194 Мартенсит 811 упругий 327 Мартенситная пластина, модель 330 Мартенситные превращения 311—341 изменение формы 313—318, 337—340 см. также Деформация решетки кристаллография 312, 319 образование зародышей 333 экспериментальные данные 323— 329. [c.478]

При средних скоростях охлаждения (автоматическая сварка под флюсом) образуются перлит и бейнит, при большой скорости охлаждения — мартенсит и бейнит. Прн скорости более Wl структура полностью мартенситная. Мартенситное превращение, протекающее с увеличением объема стали, обусловливает резкое повышение внутренних напряжений. При том могут возникнуть зародыши трещин на границах зерен. Трещины постепенно раскрываются под влиянием остаточных сварочных напряжений в течение минут, часов и даже суток после сварки (замедленное разрушение). В зависимости от жесткости конструкции и величины напряжений холодные трещины могут образовываться при высоком <60—70%) и ли низком (30—40%) содержании мартенсита в структуре зоны термического влияния. [c.14]

Наиболее просто природа мест гетерогенного зарождения мартенсита трактуется в случаях, когда из фазы с г. ц. к. решеткой образуется мартенсит с гексагональной плотноупакованной (г. п.) решеткой. Дефекты упаковки в г. ц. к. фазе, возникшие, например, при расщеплении дислокаций, являются тонкими прослойками г. п. решетки и поэтому представляют собой как бы готовые двумерные зародыши гексагонального мартенсита. Такая ситуация имеется в случае превращения рг.ц.к.— -Ог.ц. в кобальте. [c.227]

Обнаружение Г. В. Курдюмовым и О. П. Максимовой полностью изотермического мартенситного превращения явилось прямым доказательством того, что зарождение кристаллов мартенсита — это зависящий от температуры, термически активируемый процесс, как и любой процесс зарождения кристаллов новой фазы (см. 18). В связи с этим само понятие атермическое превращение противоречит термической природе образования зародышей. Более подходяще, но менее распространено другое название неизотермическое превращение , указывающее лишь на то, что мартенсит образуется не при одной температуре, а при разных температурах во время охлаждения. [c.242]

Для получения высокой коэрцитивной силы необходимо, чтобы так называемые зародыши перемагничивания, т. е. области с направлением моментов, совпадающим с размагничивающим полем, встречали значительное сопротивление при своем росте. Это сопротивление возрастает в результате закалки на мартенсит, дисперсионного твердения, сверхструктурного превращения, наклепа и т. д. Подобное влияние ока- [c.802]

Поскольку решетки новой и старой фаз всегда отличаются по своим параметрам и типу, общим условием когерентности является либо наличие у зародыша метастабильной решетки, либо деформирование равновесной решетки. Чем меньше кристаллографическое соответствие фаз, тем меньше скорость образования зародышей. При значительной разнице в кристаллическом строении фаз энергетический барьер, обусловленный необходимостью создания межфазной границы, резко возрастает и образование зародышей настолько затрудняется, что переход старой фазы в новую становится возможным только через ряд промежуточных мета-стабильных фаз, каждая из которых ближе по своей структуре к исходной. При этом обеспечивается наибольшая скорость превращения, хотя снижение свободной энергии системы может быть и не максимальным, как это имело бы место, если бы был возможен прямой переход исходной фазы в новую стабильную (правило ступеней). Типичными примерами таких метастабильных фаз являются мартенсит в стали, а -, а"- и ш-фазы в сплавах титана, которые также образуются по мартенситной кинетике. Однако метастабильные фазы, возникающие в соответствии с правилом ступеней, могут образовываться и диффузионным путем, например цементит в легированных сталях при эвтектоидном превращении. [c.16]

Если температура превращения сравнительно низка и располагается ниже температурного порога рекристаллизации, то полиморфное превращение протекает за счет когерентного роста, т. е. по мартенситной кинетике. В изотермических условиях после нарушения когерентности за счет пластической деформации превращение приостанавливается, так как рост уже имеющихся кристаллов новой фазы диффузионным путем исключен, а для образования новых мартенситных зародышей требуется дальнейшее понижение температуры. Однако и в условиях непрерывного охлаждения мартенситное превращение во многих сплавах ие доходит до конца Даже обработка холодом не всегда приводит к полному превращению остаточного аустенита в мартенсит. Это обусловлено механической и термической стабилизациями исходной фазы. [c.19]

При ТМО сталей наблюдается весьма сложное взаимодействие процессов пластической деформации и фазового превращения. Известно, что при пластической деформации в области стабильного аустенита (выше точки Асз) зерна аустенита дробятся на более мелкие и процесс блокообразования протекает более интенсивно. Последующая закалка, при которой температура стали быстро снижается ниже температуры рекристаллизации (чем предотвращается развитие собирательной рекристаллизации), позволяет сохранить блочную структуру деформированного аустенита до начала мартенситного превращения, которое протекает в пределах блочной структуры аустенита. Чем мельче будут получаемые при высокотемпературной деформации блоки в аустените, тем более дисперсной окажется структура мартенсита. Это и понятно, так как в тонкой структуре аустенита с нарушенным строением кристаллической решетки в областях границ блоков имеется большое число центров, энергетически выгодных для образования зародышей кристаллов мартенсита, а это предопределяет развитие тонких мартенситных пластинок. Превращение аустенита в мартенсит сопровождается дальнейшим измельчением областей когерентного рассеивания внутри кристаллов мартенсита до 10 — 10- см [19]. [c.15]

Частицы карбидов, образующиеся при низкотемпературном отпуске, по кристаллографическому строению и составу отличаются от цементита. В мартенсите после низкотемпературного отпуска присутствует гексагональный е-карбид (Ре. С — вероятно рваС). Образование е-карбнда при отпуске вместо более стабильного цементита объясняется тем, что па границе а-раствора и е-карбида сопряжение решеток лучше, а следовательно, поверхностная энергия ниже, чем па границе мартенсита и цементита, и поэтому Бсзникновеыке критического зародыша этого карбида требует меньшей флуктуации энергии [c.185]

Если из г. ц. к. фазы образуется полностью когерентный промежуточный (гексагональный) е-мартенсит, то инициировать превращение может дефект упаковки. Для высокомарганцевой стали отмечалось, что дефекты упаковки и являются зародышами е-мартенсита (Богачев, Муравель, Еголаев [256]). В дальнейшем обычный а-мартенсит зарождается внутри 8 или на границе двух пластин е-мартенсита. Как указывалось ранее, при очень малом значении энергии дефекта упаковки вначале образуется е-мартенсит, а при более высоком значении— а-мартенсит. [c.265]

Таким образом, при микроударном воздействии мартенсит разрушается в результате распада. При этом образовавшиеся зародыши карбидной фазы оказывают заклиниваюш,ее действие на плоскости скольжения, затрудняя пластическое течение в микрообъемах и повышая сопротивление отрыву. Эти процессы и вызываемые ими изменения в структуре мартенсита развиваются в основном на первом этапе микроударного воздействия, обеспечивая мартенситу высокое сопротивление пластической деформации и, как следствие, длительный инкубационный период. [c.114]

Упругая энергия сдавленной матрицей мартенситной пластины может быть очень большой, и превращение при охлаждении высокотемпературной фазы не может начаться вплоть до того момента, пока химическая движущая сила не превзойдет упругую энергию. Так как при этом возможны другие превращения, происходящие путем образования зародышей и их роста, которые развиваются при значительно меньших значениях движущей силы, то часто мартенсит можно получить лишь при быстром охлаждении от температуры, превышающей температуру превращения. Мартенситное превращение обычно начинается при некоторой температуре Ms, зависящей от предшествующих механической и термической обработок и от размера зерна и не зависящей от скорости охлаждения. В сталях химическая движущая сила в точке Ms составляет около 300 калIмоль, в случае же превращений с малым изменением формы химическая движущая сила значительно меньше этой величины. Большая величина движущей силы отвечает большому температурному гистерезису между превращением при охлаждении и обратным превращением при нагреве. [c.312]

Главными особенностями мартенситного превращения являются (по Г. В. Курдюмову) 1) большая скорость образования зародышей и большая скорость роста их при низких температурах большая скорость образования и роста зародышей объяс-Н5ЩСЯ небольшим относительно смещением атомов при превра-щЛии аустенита в мартенсит 2) ограииченный рост кристаллов мартенсита кристаллы быстро растут до определенного предела, после чего рост прекращается 3) быстрое затухание превращения при остановке охлаждения. [c.137]

Образование кристаллов М в результате перестройки решетки. Мартенситное превращение, представляющее собой образование кристаллов новой фазы внутри старой, должно протекать, как и все другие про>цессы подобного рода, путем образования зародышей и их дальнейшего роста. Экспериментальные данные о превращении аустенита в мартенсит, в особенности аналогия образования кристаллов -мартенсита с образованием двойников в результате деформации, а также строго закономерная ориентировка решетки мартенсита, позволили сделать вывод о том, что рост кристаллов мартенситной фазы состоит в закономерной пере- Tpoi e решетки, при которой атомы не обмениваются местами, а лишь смещаются относительно друг друга на расстояния, не превышающие междуатомные. Еще одним подтверждением этого положения является следующий факт когда исходное состояние является упорядоченным твердым раствором, мартенеитная фаза также представляет собой упорядоченный твердый раствор. [c.682]

Результаты исследований влияния предварительной пластической деформации аустенита выше точки М, не вызывающей непосредственного превращения [69], а также влияния нейтронного облучения на кинетику последующего превращения аустенита в мартенсит [80, 81] подтверждают представление о том, что зародыши мартенсита образуются не во всем объеме, а в местах с отклонениями структуры от средней. Оба эти воздействия на аустенит вызывают появление структурных нарушений, облегчающих образование зародышей мартенсита. Однако эти нарушения неустойчивы и постепенно исче1зают при выдержке даже при комнатной температуре (при повышенных температурах быстро). Последнее свидетельствует о больших местных напряжениях и о малых размерах этих областей, являющихся местами облегченного образования зародышей. Частичная релаксация таких напряжений может происходить при сравнительно низких температурах — таких, как комнатная и даже ниже. [c.687]

Превращение аустенита в мартенсит происходит в том случае, если аустенит переохлажден до такой температуры, при которой диффузионные процессы затруднены и свободная энергия мартенсита ниже свободной энергии аустенита. Кристаллы мартенсита развиваются из зародышей, источниками которых служат области флуктуаций, где возникла упаковка атомов, соответствующая кристаллической решетке мад-тенсита. Эти области, существующие в аустените, могут стать центрами кристаллизации, если температура достаточно понижена, чтобы указанные области оказались в пределах критического размера зародыша. [c.393]

В 1952 г. Ко и Коттрелл во время образования бейнита наблюдали появление рельефа, аналогичного рельефу при образовании мартенсита. Они пришли к заключению, что бейнитные пластины образуются путем превращения, представляющего медленный сдвиг. Кроме того, они обнаружили, что частичное превращение в бейнитной области понижает температуру мартенсит-иого превращения Мц остаточного аустенита. Такая стабилизация наступает также, если аустенит выдерживать при температуре бейнитного превращения, даже если время выдержки меньше, чем инкубационный период. Однако инкубационный период образования бейнита уменьшается на одну треть при наличии мартенсита. Эти факты дают возможность предположить, что аустенит содержит пересыщеппые зародыши феррита, которые превращаются в бейнит или мартенсит в зависимости от термической обработки. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...