Мартенситное превращение обратно

Мартенситное превращение обратное 268 [c.644]

Температурный интервал обратного мартенситного превращения Ая — —Л ), зависящий в первую очередь от состава сплава, располагается выше температуры равновесия 7 о (когда свободные энергии аустенита и мартенсита равны)—рис. 215. Сдвиговое образование аустенита сопровождается его наклепом, упрочнением (фазовый наклеп), [c.268]

Рис. 214. Вид рельефа при прямом (а) и обратном (б) мартенситном превращении.

Снижение предела упругости на третьей стадии определяется главным образом началом развития обратного мартенситного превращения. [c.36]

СТАЛИ С ОБРАТНЫМ МАРТЕНСИТНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ ДЛЯ НЕМАГНИТНЫХ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.41]

Рис. 12. Температурная зависимость и кинетика изотермического обратного мартенситного превращения стали

Оптимальный режим старения исследованных сталей с обратным мартенситным превращением — 500—520° С, выдержка 10 ч. [c.45]

Таким образом, протекание обратного мартенситного превращения требует температурного гистерезиса, о чем мы указывали ранее, когда рассматривали результаты исследований свойств сплавов с ЭПФ. [c.303]

В настоящее время известно большое число двойных и более сложных сплавов с обратным мартенситным превращением, обладающих в разной степени свойствами памяти формы N1—А1, №—Со, N1—11, Т1—N6, Ре—N1, Си—А1, Си—А1—N1 и др. [c.375]

На рис. 1.4 показано [3] изменение электросопротивления при прямом мартенситном превращении и обратном превращении в сплавах Ре — 30 % (ат.) N1 и Аи — 47,5% (ат.) Сс1. Температурный гистерезис превращения в сплавах РеМ очень большой — 400°С. В сплавах же Аи—Сс) температурный гистерезис превращения очень мал 15°С. [c.14]

Можно отметить следующие принципиальные особенности указанных методов. Внутри высокотемпературной исходной фазы, которая должна быть первоначально гомогенной (это обеспечивается восстановлением формы в результате обратного превращения при нагреве), каким-либо способом вызывают возникновение поля внутренних напряжений и управляют мартенситным превращением, происходящим при охлаждении. При применении способов 1, 2, 3 поле внутренних напряжений вызывается необратимыми дефектами, такими как дислокации, связанные с деформацией. При применении способов 4 и 5 поле внутренних напряжений обусловливается выделениями второй фазы и стабильным мартенситом деформации, который не подвергается обратному превращению даже при нагреве. [c.88]

Из результатов, описанных в предыдущем разделе, известно, что если осуществлять старение в указанных условиях, то промежуточное превращение при охлаждении завершается вблизи комнатной температуры, образцы приобретают почти прямолинейную форму. При дальнейшем охлаждении в результате изменения расположения доменов промежуточной фазы и мартенситного превращения кривизна образцов изменяется на обратную. Однако если периодически изменять направление приложения нагрузки, то при этом трудно охлаждать образцы. Поэтому характеристики превращения исследовались в интервале Т > > А (72 °С) и комнатной Т путем прямого пропускания тока через образец. [c.97]

Сообщается [24], что в сплавах с обратимым эффектом памяти формы сила, при воздействии которой в результате мартенситного превращения восстанавливается форма, соответствующая низкой Т, значительно меньше силы, при воздействии которой в результате обратного превращения восстанавливается форма, соответствующая исходной фазе. Первая из них составляет около 20 % от второй. Показано, что в принципе возможно возникновение силы, превышающей 50 % указанной, что имеет большое практическое значение. Это обусловлено тем, что низкотемпературной фазой в настоящих экспериментах являлась на мартенситная, а промежуточная фаза. [c.97]

Во-вторых, надежно показана обратимость мартенситного превращения, например, в сплавах меди и в железоникелевых сплавах. Так, в сплаве Fe + 30% Ni после деформации 10%, нагрева до 1150° С для получения крупного зерна и охлаждения Б жидком азоте образовался мартенсит. При последующем нагреве до 600° С в тех же объемах возникал аустенит с тем же игольчатым рельефом. Непременным условием обратного превращения является предотвращение распада твердого раствора, В стали это трудно осуществить из-за большой скорости распада мартенсита. [c.261]

Более низкая симметрия кристаллической решетки мартенситной фазы, чем исходной фазы. Это уменьшает количество вариантов обратного мартенситного превращения по сравнению с прямым. В отсутствии упорядочения это может играть важную роль в восстановлении формы. [c.250]

Способность восстанавливать исходное энергетическое состояние, обусловленное дефектами кристаллического строения, характерна для высокотемпературной фазы перед прямым мартенситным превращением. Лихачевым и др. [398] отмечено, что при обратном мартенситном превращении возможно наследование полных дислокаций, если унаследованная дислокация может легко преобразовываться в дислокации новой структуры. Наследование частичных дислокаций, дефектов упаковки и двойников затруднено. Это означает энергетический запрет практически на любые пути обратного мартенситного превращения, кроме "только назад". В этом случае исчезают аккомодационные двойники, так что наличие в структуре мартенситных частичных дислокаций обеспечивает кристаллографическую обратимость мартенситного превращения и полное восстановление формы. [c.250]

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]

Важное значение в эффекте памяти формы отводится структурно-наследственным явлениям, которые при мартенситных превращениях не тривиальны. Установлено, что в новой фазе в границах раздела фаз в силу геометрического фактора возникают дислокации с несвойственными для данной структуры векторами Бюргерса. Если дислокация в мартенситной фазе имела вектор Бюргерса 6о> то в продукте реакции он равен Ь = Ьо(1 + D), т.е. приобретает добавку АЬ = ОЬ , где D — величина дис-торсин. Их появление энергетически невыгодно, что затрудняет прямое мартенситное превращение. Обратное мартенситное превращение, осуществляющееся по принципу "прямо назад" по отношению к прямому, восстанавливает и исходную структуру, и плотность энергии. Если реакция идет по новому ориентационному пути, то полный цикл превращения исходная решетка — продукт реакции — исходная решетка должен сопровождаться ростом упругой энергии, что крайне не выгодно. Кроме того, мартенсит, как правило, содержит аккомодационные двойники, в то время как в аустените они отсутствуют. Если обратная реакция идет по схеме "точно назад", она требует такой же аккомодации, что и прямая реакция, хотя и с обратным знаком. Поэтому продукт превращения не наследует аккомодационных двойников мартенсита. [c.251]

Принципиально новое направление в области обработки пружинных сталей — использование обратного мартенситного превращения с последующим старением аустенита Таким образом можно получить немагнитные пружинные стали с повышенным комплексом прочностных свойств (см, стр. 49). Стали этого типа с П—14% Ni и 10% Сг дополнительно легированы для создания вторичных упрочняющих фаз титаном (1—1,5%) и алюминием ( 0,5—1%), а в некоторых случаях также и вольфрамом для стабилизации субструктуры. После нагрева при 1000° С и охлаждения сталь приобретает аустенитную структуру, которая в результате сильной холодной пластической деформации превращается в мартенсит, имеющий высокую плотность -дефектов строения в результате фазового и деформационного наклепа. Мартенсит при нагреве превращается В аустенит (обратное мар-тенситное превращение), который сохраняется после охлаждения до нормальной температуры. Этот аустенит обладает повышенной плотностью дефектов строения, наследуемых от прямого мартенситного превращения, деформации и обратного мартенситного превращения и создающих измельченную рубструктуру. При последующем старении (520° С) аустенит упрочняется вследствие выделения избыточных фаз, причем характер изменения предела упругости при изотермическом старении аналогичен н людае-мому при старении мартенситностареющих сталей. Это означает, что решающее влияние на закономерности упрочнения оказывает не тип кристалической решетки, а субструктура матричной фазы. [c.37]

После аустенизации при 1000° С эти стали имеют аустенитную структуру, которая при последующей холодной деформации с обжатием 80% претерпевает мартенситное превращение. При последующем отжиге в интервале температур 680—760° С в результате обратного мартенситного превращения форми уется аустенитная структура с невысокой твердостью и повышенной, пластичностью, что позволяет деформировать стали в условиях - штамповки (табл. 12). [c.42]

Свойства сталей после первой аустенитизации при 1000° С, после деформации 80% и после повторной аустениГизации (обратное мартенситное превращение при 720° С) [c.42]

При прямом И обратном мартенситном превращениях в образующемся аустените возникает субструктура с высокой плотностью дефектов, образующих границы достаточно мелких субзерен 20—30 мкм Обратное мартенситное превращение в исследуемых сталях X ар-актер из уется сначала быстрым, почти атерми-ческим ростом количества аустенита, с последующей замедленной аустенитизацией при изотермической выдержке (рис. 12). Для всех [c.42]

В сплавах с большим температурным гистерезисом мартенситного превращения наблюдается лишь частичное восстановление формы. К таким сплавам можно отнести N6 — N1, Ге — Мн, нержавеющую сталь и др, В них уже небольшие противодействующие напряжения исключают восстановление формы. Это связано с тем, что, во-первых, мартенситные фазы в этих енлавах обладают высокой симметрией, что допускает протекание обратного превращения по путям, отличным от прямого превращения. Во-вторых, образование мартенсита даже в отсутствие напряжения в этих сплавах сопровождается необратимым процессом возникновения и перемещения полных дислокаций. [c.527]

С = (254-30) ГПа, коэффициент Пуассона д = 0,224-0,3 при обратном мартенситном превращении может быть реализована деформация до 8%, температурный гистерезис превращения АГ п = (154-50) °С никелид титана хорошо демпфирует колебания, логарифмический декремент колебаний Д= (14-2)10" [c.290]

Итак, в основе ЭПФ лежат мартенситные превращения (МП). Почему, однако, в одних случаях, когда в металлах происходят мартенситные превращения, ЭПФ наблюдается, а в других - нет Для объяснения этого явления предложена такая гипотеза если обратное мартенситное превращение происходит именно по тому же пути, что и прямое МП, то форма образца восстанавливается. Следовательно, при нагреве металла мартенситные границы должны исчезать, а это возможно лишь в том случае, если их поверхностная энергия пренеб- [c.291]

Рассматривая обратное мартенситное превращение (ОМП), можно сказать, что оно сопровождается упорядочением и, следовательно, упрочнением системы, А5стр= -1,7 Дж/моль К < 0, Асгомп= -70 МПа. Поскольку ОМП сопровождается упрочнением, то естественно, что самопроизвольно перейти в конечное упрочненное состояние система не может, для этого необходимы дополнительные внешние воздействия. Преодолеть энергетический барьер в виде напряжений Аоьмп можно, например, за счет термических напряжений. [c.302]

Итак, обратное мартенситное превращение сопровождается накачкой внутренних напряжений Даомп = ОТА8ст 1, за счет которых металл с ЭПФ возвращает свою форму как детская игрушка тещин язык . [c.303]

Структурные напряжения относительно тепловых изменяются в обратном порядке. В результате мартенситного превращения на поверхности образуются остаточные напряжения растяжения, а в сердцевине — напряжения сжатия (рис. 133, б). Эти остаточ- [c.211]

Механизмом, определяющим свойства памяти формы , является кристаллографическое обратимое термоупругое мартенситное превращение — эффект Курдюгиова. Термоупругое мартенситное превращение сопровождается изменением объема, которое носит обратный характер, обеспечивая память . В сплавах с эффектом памяти формы при охлаждении происходит рост термоупругих кристаллов мартенсита, а при нагреве — их уменьшение или исчезновение. Эффект памяти формы наиболее хорошо проявляется, когда мартенситное превращение происходит при низких температурй х и в узком интервале температур, иногда порядка нескольких градусов. [c.375]

Таким образом, независимо от того, происходит ли превращение по атермическому или изотермическому типу, отдельные кристаллы мартенсита образуются и растут с очень большой скоростью. Даже при понижении температуры или с течением времени скорость роста кристаллов мартенсита не увеличивается. Механизм превращения, характеризующийся такими особенностями, называют нс рмоупругим. При термоупругом превращении первоначально образовавшиеся отдельные кристаллы мартенсита растут при понижении температуры со скоростью, соответствующей скорости охлаждения. При этом скорость роста может оказаться столь малой, что превращение можно наблюдать даже невооруженным глазом. При нагреве происходит обратный процесс уменьшение кристаллов. Указанное термоупругое мартенситное превращение играет основную роль в проявлении эффекта памяти формы. [c.14]

При нетермоупругом мартенситном превращении в сплавах Ре—N1 каждый кристалл мартенсита мгновенно растет до окончательного размера, а при последующем понижении температуры кристаллы больше не растут. При обратном превращении эти кристаллы не переходят в исходную фазу, геометрически сокращаясь, а, как и при прямом превращении, кристаллы исходной фазы зарождаются и растут в кристаллах мартенсита. Следовательно, движущая сила прямого превращения почти равна движущей силе обратного превра- [c.16]

Как уже указано, мартенситное превращение в макроскопическом масштабе п исходит в результате псевдосдвиговой деформации кристаллов исходной фазы. Поэтому в обычных металлах и сплавах под воздействием напряжений превращение происходит по одному из двух равновозможных механизмов деформации — деформации скольжением или деформации двойникованием. Однако при мартенситном превращении возможно обратное превращение, что является особенностью, которой нет при деформации скольжением или двойникованием. Поэтому деформационное поведение сплавов, в которых происходит мартенситное превращение, существенно отличается от деформационного поведения обычных металлов и сплавов. [c.31]

Восстановление формы, обусловленное эффектом памяти формы, завершается при нагреве выше А . Его движущей силой является разность свободных энергий исходной и мартенситной фаз при обратном превращении. Однако это не означает, что если прюисходит обратное превращение, то восстанавливается форма любых образцов. Для полного восстановления формы необходимо, чтобы, во-первых, мартенситное превращение являлось кристаллографически обратимым и, во-вторых, процесс деформации осуществлялся без участия скольжения. При этом кристаллографическая обратимость превращения обусловливает восстановление не только кристаллической структуры, зависящей от обратного превращения, но и кристаллографическую ориентирювку исходной фазы перед превращением. Таким образом, образец возвра-цдается в состояние исходной фазы, которое было до охлаждения и деформации. Происходит полное восстановление первоначальной формы. [c.32]

Примером материалов подобного типа являются сплавы с памятью формы (или сверхупругие сплавы). В них структурным элементом, служащим обратной связью, является термоупругий мартенсит. При деформации сплава подводимая энергия расходуется на мартенситное превращение, а при снятии нагружения ввиду обратимости превращения она диссипируется. Созданные сплавы с памятью формы составляют основу для получения на базе неравновесной термодинамики неуставаемых материалов, способных бесконечно долго работать в условиях циклических нагрузок. [c.542]

Различное поведение образцов технического и зонноочи-щенного железа при термоциклировании, возможно, связано с механизмом атомных переходов при полиморфных превращениях [105]. В соответствии с данными Д. С. Каменецкой и др. [1111, в чистом железе, содержащем 10 вес. % С, полиморфное превращение у -> а при охлаждении образцов со скоростью 0,5—50 град/сек происходит сдвиговым механизмом при температурах, близких к равновесной — 910° С. В железе с 5 10 вес.% С в этих условиях возможна лишь неупорядоченная перестройка упаковки, а мартенситное превращение начинается лишь по достижении 540° С. Если предположить, что в монокристаллах железа прямое полиморфное превращение (у а) происходит в одной кристаллографической системе, а обратное ( ->-v) — в другой, образец приобретет остаточное изменение размеров. Подобная ситуация складывается и в поликристалличе-ском образце, в котором имеется текстура роста. СЗбратное полиморфное превращение может совершаться и нормальным механизмом перестройки упаковки. Указанные предположения подтверждают и данные о формировании поверхностного рельефа при периодических нагревах и охлаждениях. Неупорядоченная перестройка решетки не сопровождается макроскопически неоднородной деформацией, и [c.54]

Известно, что термоциклирование легированных сталей в интервале температур, в котором происходит сдвиговое полиморфное превращение, приводит к накоплению дефектов атомно-кристаллического строения. Так, многократные мартенситные превращения используют для упрочнения мартенситно-стареющих сталей [187]. Основной вклад в упрочнение вносит прямое мартенситное превращение. Образующаяся при нагреве фаза у лишь наследует большую часть дефектов мартенсита. О наследовании дефектов при трансформации упаковок сообщалось в работах [124, 387], и на нем основаны некоторые виды термомеханической обработки [40]. Сохранение дефектов кристаллического строения становится возможным благодаря необратимости прямого и обратного мартенситных превращений. После нескольких термоцнклов в никелевой стали накапливаются дислокации, дефекты упаковки, двойники, субзеренные границы, вследствие чего она упрочняется так же, как и после холодной деформации с обжатием на 30—50% [50]. Аналогичные данные имеются и для марганцовистой стали [165]. [c.55]

Рис. 116. Диаграмма прямого и обратного мартенситного превращения (схема). Го — температура ме-тастабильного равновесия двух состояний [221]

В работе [185] изучено мартенситное превращение ряда железоникелевых сплавов с повышенным содержанием углерода и металлографически показаны особенности и характер этого превращения в зависимости от температуры, деформации в холодном и горячем состоянии, а также явление стабилизации и сверхстабилизации структуры при обратном мартенситном переходе. [c.224]

При достаточно быстром (сотни градусов в секунду) нагреве закаленной и неотпущенной стали реализуется особый кристаллографически упорядоченный механизм об разования аустенита, сходный с обратным мартенситным превращением в высоколегированных сплавах, в резуль тате чего происходит восстановление зерна исходной струк туры По мере уменьшения скорости нагрева все в боль шей степени получают развитие процессы отпуска и нор мальный, контролируемый диффузией механизм образо вания аустенита, сопровождающийся измельчением зерна При достаточно медленном (1—2 град/мин) нагреве мно гих сталей аустенит образуется также кристаллографичес ки упорядоченным механизмом, в результате чего и при таком нагреве наблюдается восстановление зерна исход ной структуры, т е резко выраженная структурная наслед ственностп Увеличение скорости нагрева ведет к наруше кию упорядоченности в процессе формирования (роста) [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...