Мартенсит механизм

Бейнитное превращение сочетает элементы перлитного и мар-тенситного превращений. Ему предшествует диффузионное перераспределение углерода в аустените, в результате чего образуются участки, обедненные и обогащенные углеродом. Дифференциация участков по содержанию углерода тем больше, чем выше температура превращения. При образовании Бв в обедненных участках возникает пересыщенная углеродом ферритная фаза по мартенситному механизму (низкоуглеродистый мартенсит). В обогащенных участках аустенита выделяются карбиды. Окружающий карбиды аустенит с уже пониженным содержанием углерода претерпевает (7а)-превращение. Отдельные обогащенные участки не претерпевают бейнитного превращения, а при дальнейшем охлаждении превращаются в мартенсит или [c.524]

В основе механизма этого вида изнашивания лежит многократная деформация поверхностного слоя, вызывающая постепенное нарастание наклепа, охрупчивания и последующее отделение частиц износа. На поверхностях соударения наблюдается повышение твердости в результате наклепа и упрочнение в результате превращения остаточного аустенита в мартенсит. В этом виде изнашивания велика роль краевого эффекта. Периферийные участки деталей, подверженные удару, начинают изнашиваться раньше и главным образом путем выкрашивания, хорошо различимого при осмотре. [c.35]

Термоупругий механизм превращения. Мартенсит образуется во время прямого мартенситного превращения из аустенита [c.292]

Структура закаленной стали — мартенсит и остаточный аустенит — являются неравновесными фазами. Переход стали в более устойчивое состояние должен сопровождаться распадом мартенсита и остаточного аустенита с образованием структуры, состоящей из феррита и цементита. Распад этих фаз идет по диффузионному механизму, и поэто.му скорость процесса в основном [c.183]

Отсюда следует, что если образовавшийся мартенсит нагреть выше точки равенства свободных энергий, он должен снова превратиться в аустенит. Так оно и оказалось. Правда, наиболее яркие эксперименты были проведены на цветных сплавах. Исчезновение мартенситных фаз происходило по мартенситному ме-. ханизму. На это указывало появление поверхностного рельефа. Но самое интересное, что при этом совпадал не только механизм обратного превраш,ения, но и сам путь, по которому оно шло, конкретные атомные перестройки Об этом несомненно свидетельствовал тот факт, что при обратном превращении возникает поверхностный рельеф, негативный по отношению к рельефу, который возник на том же месте и был спо-лирован перед нагревом для обратного перехода. [c.228]

Мартенсит получается путем реализации только первого этапа вторичной кристаллизации и имеет характерное пластинчатое, под микроскопом — игольчатое, строение. Рост пластин путем сдвига происходит мгновенно со скоростью около 1000 м/с по бездиффузионному механизму, так как диффузионный переход атомов из кристаллов аустенита в мартенсит при низких температурах невозможен. [c.155]

Принято считать, что упрочнение металлических материалов при поверхностно-пластическом деформировании [542] обусловлено механизмом дробления микроструктуры поверхностного слоя на фрагменты и блоки с образованием микроискажений кристаллической решетки. При наклепе алмазным выглаживанием и обкатывании закаленных сталей мартенситно-аустенитной структуры размерность блоков достигает (1,б-ь1,83) 10 см [543]. При этом наблюдается распад остаточного аустенита и его переход в мартенсит с образованием высокодисперсных карбидов, блокирующих сдвиги по плоскостям скольжения, что способствует, наряду с эффектом упрочнения, повышению микротвердости поверхностного слоя. На рис. 188 показано повышение микротвердости сплава ВТ-20 при алмазном выглаживании. Величина по глубине (более 150 мкм) асимптотически достигает уровня микротвердости матрицы сплава. [c.339]

Мартенсит и остаточный аустенит являются неравновесными фазами, которые при нагреве могут переходить в более устойчивое состояние и распадаться с образованием структур, состоящих из феррита и цементита. Распад этих фаз идет по диффузионному механизму, скорость которого зависит от температуры нагрева. При нагреве мартенсит начинает распадаться в первую очередь. [c.46]

В процессе охлаждения сплавов с 6— 7% Ni твердый раствор переходит в кубический мартенсит по бездиффузионному механизму. Сплавы с 6—30 % Ni имеют прямое и обратное аустенито-мартенситное превращение. Углерод усиливает стабилизирующее влияние никеля на аустенит (см.-диаграмму состояния). [c.43]

При закалке, нормализации и отжиге происходит распад переохлажденного аустенита, при этом возможны три типа превращений перлитное, промежуточное, мартенсит ное Легирующие элементы существенно влияют на кине тику и механизм этих превращений [c.85]

В широком смысле слова свойство памяти формы можно определить как способность металла деформироваться и восстанавливать (полностью или частично) свою исходную форму по структурным механизмам, отличным от механизмов нормальной упругой деформации. Такими особыми механизмами являются термоупругое мартенсит-ное превращение, а также обратимые структурные превращения в термоупругом мартенсите. [c.371]

II. Одновременно происходит несколько процессов продолжается распад мартенсита, распадается остаточный аустепит и начинается карбидное превращение. Распад мартенсита распространяется на весь объем, концентрационная неоднородность твердого раствора исчезает в мартенсите остается около 0,2 % растворенного углерода. Распад остаточного аустенита происходит по механизму бейнитной реакции образуется смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и дисперсных карбидов. При температурах около 250 °С начинается превращение -карбида в цементит при этом когерентность решеток твердого раствора и карбида нарушается. [c.187]

Многие легирующие элементы повышают температурный интервал распада остаточного аустенита до 400-580 °С. В сталях с большим количеством карбидообразующих элементов изменяется и механизм распада при температуре отпуска из аустенита выделяются специальные карбиды, легированность аустенита уменьшается, и он приобретает способность к превращению при охлаждении — по достижении температуры Мц начинается превращение аустенита в мартенсит. [c.188]

Высокая пластичность и вязкость разрушения обусловлены развитием мартенситного превращения в процессе деформирования. Дело в том, что при тепловой обработке аустенит обедняется углеродом и легирующими элементами и становится менее устойчивым (метастабильным). Благодаря этому повторная пластическая деформация вызывает превращение метастабильного аустенита в мартенсит деформации. Механизм повышения пластичности и вязкости разрушения связан с залечиванием — локальным упрочнением аустенита в участках пластического течения (в том числе и у вершин движущейся трещины). Образующийся в таких участках мартенсит деформации упрочняет их настолько, что они перестают быть слабыми участками, и деформация распространяется на соседние участки. [c.272]

В сплавах с содержанием легирующих элементов менее критической концентрации Скр (см. рис. 14.5, б) превращение происходит по мартен-ситному механизму. В результате образуется мартенсит — фаза игольчатого строения, представляющая собой пересыщенный твердый раствор легирующих элементов в Ti (рис. 14.8, а). Она обозначается а (или а" при большей степени легированности). [c.415]

Механизм бейнитного превращения описывается следующим образом (рис. 40). При охлаждении ниже точки е в аустените происходит расслоение на власти, богатые и бедные углеродом. В обедненном аустените вследствие повышения мартенситной точки образуется мартенсит, в котором происходит выделение (карбидов), так как температура процесса выше точки Ми (начала мартенситного превращения). [c.47]

Относительно механизма образования а-мартенсита в сплавах систем Fe—Мп и Fe—Мп—С, в которых кроме и- появляется е-мартенсит, в настоящее время имеется три точки зрения. Одни авторы считают, что а-мартенсит образуется только из е-мартенсита [32, 44, 45, 87] (по схеме Y- e- a) другие допускают возможность образования а-мартенсита как из е-фазы, так и непосредственно из аустенита [54, 90] (по схеме 7 а) третьи [c.55]

Эффект упрочнения при ТМО получается устойчивым благодаря наследственности наклепа и созданной дислокационной структуры. Наследствеиность дислокационной структуры при мартенситном превращении предполагает, что чем больше плотность дислокаций в исходио.м аустените, тем выше плотность дислокаций в мартенсите [20]. Однако механизм наследственности еще не вполне ясен. [c.16]

Общее представление о механизме упрочнения стали в результате ТМО было бы неполны.м, если не рассмотреть еще возможность полиморфного превращения стали под напряжением. В работах Курдюмова с сотрудниками [21] было показано понижение мартенситной точки, а также превращение аустенита в мартенсит непосредственно во время деформации в надмартенситной области температур. С увеличением степени деформации указанные явления протекают все более интенсивно, причем максимальное превращение аустенита в мартенсит под действием приложенного напряжения происходит обычно при деформации свыше 50%, но при этом почти полностью исключается прев ращение при последующем охлаждении. Кристаллы так называемого мартенсита деформации мельче кристаллов мартенсита охлаждения недеформированной стали, что также способствует упрочнению. Дисперсность структуры мартенсита деформации тем выше, чем больше степень деформации аустенита в надмартенситной области температур. [c.16]

Образующаяся при бейнитном превращении а-фаза (мартенсит) пересыщена углеродом н при том тем сильнее, чем ниже темпера гура превращения. В связи с этим сразу после у а-превра-щения, если диффузионная подвижность при данной температуре достаточная, из пересыщенного а-раствора могут выделяться частицы карбидов. Механизм образования верхнего и нижнего бей-нита в принципе одинаков. Различие состоит в том, что в области образования верхнего бейннта вначале происходит более значительная дифференциация но концентрации углерода в кристаллах аустенита, что вызывает более сильное обогащение объемов аустенита углеродом и, следовательно, образование более обедненной углеродом а-фазы, поэтому выделение карбидов происходит главным образом из аустенита. [c.177]

Повышение ирочности стали достигается твердорастворным Аотр), дислокационным (Лод), дисперсионным (АНду), зернограничным (Аоз) и субструктурным (Аос) упрочнением, получаемым путем термической, термомеханической, химико-термической и деформационной обработок, а также подбором состава стали. В табл. 4 показано, за счет каких механизмов происходит повышение прочности От низкоуглеродистых строительных сталей (<0,25 % С) с ферритно-перлитной структурой и машиностроительных сталей после закалки на мартенсит и отпуска. В таблице даны расчетные формулы для оценки вклада в упрочнение различных механизмов. Величина определяется су. шарным вкладом каждого механизма упрочнения [c.253]

Таким образом, механизмы деформации при мартенситном превращении ниже некоторой температуры различаются в зависимости от того, связана ли деформация с инвариантной решеткой с двойниковыми дефектами ипи с дефектами упаковки. Действительно, в сплавах Си—А1—N1 с 71-мартенситом типа 2Н внутренние дефекты явпяются двойниковыми дефектами. Известно, что деформация в этих сплавах развивается посредством двойникования. Однако в сплавах Си—2п—А1 с /32 Мартенситом типа 9/ внутренние дефекты явпяются дефектами упаковки. Известно, что деформация в этих сплавах развивается посредством перемещения поверхности раздела между кристаллами мартенсита. В настоящее время установлено, что и перемещение границы раздела между кристаллами мартенсита разных кристаллографических вариантов осуществляется двойникованием в этом мартенсите. [c.34]

Введенный по аналогии с военными маневрами мартенснтный механизм для нас пока не более чем гипотеза. Гипотеза, призванная объяснить высокую скорость превращения и его независимость от диффузии. Ну, а можно ли проверить реальность мартенсит-ного механизма экспериментально Конечно, проследить за мгновенными перемещениями индивидуальных атомов невозможно. Однако имеются убедительные косвенные доказательства. [c.224]

В сталях нормальное и мартенситное превращения конкурируют друг с другом ведь у них разные конечные продукты — смесь феррита и цементита в одном случае, мартенсит — в другом. Но иногда разные механизмы бывают и союзниками. Так происходит, например при полиморфном превращении чистого железа Если охладить ужелезо медленно, перестройка атомов реализуется по нормальной схеме. Но если удается резким охлаждением выключить диффузию, то же самое превращение идет мартенситным путем с образованием поверхностного рельефа и игольчатых кристаллов а-фазы. [c.229]

Массивные превращения, при которых фазовое превращение осуществляется нормальными (индивидуальными) переходами атомов через межфазную поверхность без перераспределения компонентов между фазами. Характерной особенностью их является образование фазы того же состава, что и исходная фаза. В этом отношении массивное превращение имеет много сходного с мартенсит-ным, оба они происходят безызбирательно. Однако, в отличие от мартенситного превращения, массивное превращение не ведет к образованию ориентированных кристаллов. В соответствии с данными [3381 кристаллы, растущие по массивному механизму, пересекают границы, существовавшие в высокотемпературной фазе, и приобретают более или менее равноосную форму, о разрешает предположить отсутствие кристаллогеометрической связи между исходной и образующейся фазами. [c.29]

Важной особенностью мартенситного превращения является особый механизм фазового перехода. Переход из аустенита в мартенсит происходит путем закономерного и строго упорядоченного ориентированного смещения атомов на расстояние меньше межатомного при сохранении общей сопрягающейся плоскости. Кооперативный или упорядоченный способ перемещения атомов (получивший в некоторых зарубежных работах наименование military—военизированный) приводит к сдвигу и образованию новой решетки при малой энергии активации процесса, что определяет большую скорость превращения. Вследствие когерентного сопряжения и различия удельных [c.258]

Теоретическая прочность твердых тел Прочность реальных кристаллов Сопротивление кристаллической решетки движению дислокаций ф Упрочнение за счет препятствий Термическая стабильность барьеров Мартенсит-ная структура стали и прочность Химическая и структурная неоднородность и механические свойства титановых сплавов Высокая прочность и композиционные материалы Нитевидные кристаллы Механизм упрочнения композиций, армированных непрерывными и короткими волокнами % Материаль , получаемые однонаправленной кристаллизацией [c.279]

В дальнейшем было обращено внимание на то, что следует более строго подходить к терминам диффузионный и бездиффузионный механизм превращения. Авторы работы [ 26] указывали, что бездиффузи-онное превращение, т.е. превращение, не сопровождающееся переносом атомов второго компонента, может происходить по двум механизмам мартенситному, при котором реализуется кооперативное перемещение атомов, и нормальному (неупорядоченному, атом за атомом ). Превращения такого типа, в которых диффузия на дальние расстояния отсутствует, а переход атомов через поверхность раздела фаз носит индивидуальный (самодиффузионный) характер, Массальский назвал массивными. При этом им признавалась возможность сдвигового (мартенсит-ного) характера зарождения новой фазы с последующим ростом за счет диффузионного перемещения атомов через границу раздела. [c.22]

До недавнего времени принцип кристаллогеометрического соответствия при нагреве распространялся только на исходные структуры, характеризующиеся общностью ориентировки кристаллов а-фазы (мартенсит, бейнит или видманштетт). В неориентированных структурах (например, структурах отжига) признавался так называемый нормальный (диффузионный) механизм образования аустенита (по крайней мере при небольших скоростях нагрева), при котором, как принято считать, принцип кристаллогеометрического соответствия не соблюдается. [c.87]

При этих температурах диффузионные процессы становятся невозможными и перестройка решетки Fe (ГЦК) в решетку Fe (ОЦК) происходит по сдвиговому механизму без выхода атомов углерода из решетки. При этом атомы смещаются на расстояния, не превышающие межатомные, сохраняя первоначальное соседство. Образуется перенасыщенный твердый раствор внедрения углерода в а-железе, нааыъг иъш мартенситом. Растворимость углерода в мартенсите может достигать 2,14 %, в то время как в а-железе при 727 °С в равновесном состоянии растворяется не более 0,02 % углерода. Главные особенности мартенсита — высокая твердость и прочность. Твердость мартенсита тем выше чем больше содержание в нем углерода. [c.43]

Механизм перестройки кристаллической решетки при мартенситном превращении открыт и изучен Г. В. Курдюмовым и его школой. Согласно Г. В. Курдюмову, при этом превращении происходит закономерная перестройка решетки, при, которой атомы ие обмениваются местами, а лишь смещаются друг относительно друга на расстояния, не превышающие межатомные. Очень существенна закономерность перестройки. Эта закономерность состоит в том, что атомы могут перемещаться только в определенных направлениях по отношению к своим соседям, в результате таких пра-одну и ту же сторону получается сдвиг [7]. При этом перемещение атомов совершается таким образом, что соседи любого атома в аустените-остаются соседяии того же атома в мартенсите. Следствие приведенной выше важнейшей особенности мартенситного превращения — когерентность решеток растущего кристалла мартенсита и аустенита (рис. 5). По мере роста кристалла мартенсита на когерентной границе накапливается несоответствие решеток (поскольку периоды решеток аустенита и мартенсита различаются), то приводит к росту упругой деформации. По достижении предела текучести энергия упругих напряжений вызывает разрыв когерентности, в результате чего рост мартенситного кристалла прекращается. [c.12]

А. Л. Ройтбурд, исходя из результатов термодинамического анализа изменения соотношения поверхностной и объемной энергий в процессе роста мартенсит-ной пластины, считает, что причиной смены механизма дополнительной деформации является изменение указанного соотношения. Пока толщина пластины мала, дополнительная деформация двойникованием энергетически выгоднее скольжения, так как проигрыш в объемной энергии перекрывается выигрышем в поверхностной энергии. Однако по мере увеличения толщины пластины растет протяженность дефектов упаковки, создаваемых двойникующими дислокациями. Это приводит к более заметному повышению уровня объемной энергии по сравнению с поверхностной. [c.15]

Углерод, как и азот, являющийся эффективным упрочнителем, образует с железом твердые растворы внедрения. Однако его растворимость в феррите невелика, что приводит к снижению упрочняющего эффекта. Вместе с тем высокая прочность мартенсита закалки сопровождается снижением вязкости и необходимостью проведения отпуска. При отпуске образуются карб1щы, мартенсит обедняется углеродом и снижается действие твердорастворного механизма упрочнения. Образующиеся довольно крупные частицы цементитного типа в ферритной матрице более тверды и хрупки, чем матрица. Поэтому при нагружении на поверхности раздела создается объемно-напряженное состояние, которое может приводить к образованию микротрещин. [c.598]

Нагрев закаленной стали со структурой, состоящей из мартенсита н остаточного аустенита, приводит к разнообразным превращениям. В углеродистой стали, не содержащей легирующих элементов, эти превращения заключаются а) в перераспределении концентрации углерода в а-твердом растворе (мартенсите) с образованием областей, богатых и бедных углеродом б) в выделении высокоуглероди-стон, низкотемпературной карбидной фазы в начале высокой дисперсности, когерентно связанной с матрицей, с кристаллической решеткой, отличной от цементита, и с последующим нарушением когерентности вследствие превращения е-карбида в цементит и его коагуляцией в) в превращении остаточного аустенита по механизму, близкому к бейнитному г) релаксации напряжений и рекристаллизации а-матрицы. [c.55]

Установлено, что образующийся при ВТМО мартенсит наследует тонкое строение деформированного аустенита [5, 6, 20]. Следовательно, познание механизма термомехаиического упрочнения должно включать изучение структурных особенностей, возникающих при горячей деформации аустенита. [c.391]

Смысл наследования упрочнения, созданного термомеханической обработкой и сохраняюш егося после следующей термической обработки, вытекает из следующего. Высокие механические свойства после ТМО обусловлены повышенной плотностью дислокаций, являющейся результатом сочетания пластической деформации и фазовых превращений, и созданием их определенных конфигураций (фрагментированной субструктуры). Если при термической обработке после ТМО плотность дислокаций не будет заметно уменьшаться и фрагментированная субструктура не исчезнет, то сохранятся и высокие механические свойства. Например, краткий смягчающий отпуск, при котором исключена рекристаллизация, приводит к распаду мартенсита и делает возможной механическую обработку, например, резанием или небольшую деформацию, не вызывает существенного снижения плотности дислокационных структур, так как отсутствует миграция высокоугловых границ, характерная для развития рекристаллизации. Последующий скоростной нагрев под закалку с кратковременными выдержками обусловливает переход сг-фазы с повышенной плотностью несовершенств в -фазу, которая также будет иметь высокую их плотность (по тому же механизму наследования дислокаций, какой наблюдается при переходе из г. ц. к. в о. ц. к. решетку при так называемой прямой ТМО). Здесь применимы основные положения теории структурной наследственности, разработанные академиком В. Д. Садовским (см. т. 2). После заключительной закалки образуется мартенсит, сохраняющий (в той или иной мере) дополнительную насыщенность несовершенствами, а главное — в той или иной мере сохраняющий фрагменти-рованность, что определяет восстановление высоких механических свойств, которые были получены в результате прямой ТМО. [c.452]

В результате деформации формоизменения при низких температурах образуется мартенсит деформации. Охлаждение до этих температур не меняло исходного фазового состава сплавов. Количество образующегося мартенсита с разных сторон пластины различное,— с выпуклой при изгибе стороны количество мартенсита больше, чем с внутренней вогнутой. Изменение фазового состава по глубине пластины происходило немонотонно и в результате однородный по химическому составу материал различался по структурному состоянию. Изменение формы пластины при циклическом изменении температуры может осуществляться вследствие различия коэффициентов термического расширения а- и 7-фаз (механизм псевдобиметалла) и изменения соотношения фаз в результате протекания у а-превращения [170]. [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...