Зародыши кристаллов энергия упругой деформаци

При анализе условий образования зародыша мартенсита необходимо также учитывать энергию, обусловленную пластической деформацией и упругими колебаниями атомов. Энергия пластической деформации связана с деформацией скольжением или двойникованием, обусловливающими деформацию с инвариантной решеткой в кристаллах мартенсита. Деформация скольжением происходит также в соседних с кристаллами мартенсита областях исходной фазы, поэтому можно полагать, что энергия, необходимая для этой пластической деформации, очень велика. Если предположить, что пластическая деформация происходит только в кристаллах мартенсита, то по аналогии с упругой энергией [c.12]

Было показано также [5], что в отсутствие какой-либо пластической деформации до начала осаждения предпочтительного образования на границах сцепленных между собой двойников не происходит для того чтобы началось образование кристаллов, необходимо, чтобы термической обработке в области образования карбида предшествовала небольшая деформация. Здесь упругое поле дислокаций, накапливающихся на границе двойников, вызывает уменьшение величины энергии активации, необходимой для образования зародыша, и кристалл образуется в плоскости (111) из множества зародышей. Как показали наши опыты по коррозии, образование обедненных хромом зон и обеднение хромом остальной области (впрочем, недостаточное для [c.211]

Рассмотрим условия образования зародыша новой фазы с общих позиций. Большинство фазовых превращений, в том числе и а 7-пре-вращение, связано с изменением удельного объема. В кристаллических телах это приводит к упругой деформации матрицы, причем энергия деформации может оказаться весьма значительной, так как в связи с малостью объема зародыша матрица, находящаяся в непосредственной близости с ним, может иметь свойства идеального кристалла [55]. Бы-игрьпи свободной энергии, связанный с образованием новой фазы, в этом случае уменьшается, что видно из выражения [c.28]

При соблюдении структурного соответствия зародыш новой фазы когерентно связан с матрицей. Поверхность раздела двух кристаллов считается когерентной, если кристаллы соприкасаются общими плоскостями (сопряжение межнлоскостного расстояния одного кристалла с геометрически подобной, но кристаллографически отличной структурой другого кристалла) и взаимно связаны ориентировками (решетка одной фазы постепенно переходит в решетку другой). Чем лучше геометрически согласуются кристаллы и чем меньше различие электронных конфигураций их атомов, тем меньше энергия поверхности раздела. Такое сопряжение возможно при некотором упругом искажении решеток (например, сжатии одной и растяжении другой) вблизи границы раздела. Таким 0браз0)М, общим условием когерентности является образование метастабильной решетки у зародыша или деформация его равновесной решетки. В обоих случаях свободная энергия новой фазы возрастает по сравнению с равновесной. Следует отметить, что полная когерентность в реальных сплавах наблюдается редко. Однако даже при некогерентном выделении в связи со стремлением системы уменьшить поверхностную энергию может наблюдаться ориентационное соответствие решеток двух фаз. Так, например, в системе медь — цинк при выделении из р-латуни частиц а-фазы наблюдается соотношение (110)р II (111)а и [111]р II [110]а. С упругой энергией деформации связана также форма выделяющейся частицы. [c.178]

Пластическая деформация приводит к образованию мартенсита при температурах выше точки Мн по двум причинам во-первых, она может структурно подготовить участки исходной фазы для зарождения в них мартенсита и, во-вторых, она создает такие локальные поля упругих напряжений, которые облегчают образование кристаллов мартенсита. Поле упругих напряжений, созданное в исходной фазе пластической деформацией, может частично компенсировать те упругие напряжения, которые неизбежно возникают при образовании зародыша мартенсита и с которыми связана свободная энергия AFynp, препятствующая фазовому превращению. Энергия приложенных напряжений как бы добавляется к термодинамическому стимулу превращения АРоб и мартенситное превращение становится возможным при меньших степенях переохлаждения по отношению к Го, т. е. при более высоких температурах. Чем ближе к Го температура деформирования переохлажденной исходной фазы, тем меньше АРоб (см, рис. 121) и тем больше должна быть степень деформации, вызывающей образование мартенсита. Выше некоторой температуры Мд никакая пластическая деформация не способна вызвать мартенситное превращение во время деформации. [c.245]

Однако кристаллы мартенсита могут образоваться и выше точки УИ, если упругая энергия полностью или частично компенсируется в данной системе при внешнем приложении поля напряжений, противоположного тому, которое возникает в процессе образования кристалла мартенсита. Возможно, что образование кристаллов мартен-сигга при пластической деформации выше точки М обусловливается не только возникновением нарушений, стимулирующих обра-(зование зародышей, но и созданием такого поля. По мере повышения температуры для образования мартенсигга требуется все большая пластическая деформация. Повышение же степени деформации способствует увеличению сопротивления аустенита пластической деформации (упрочнение) и позволяет создать в нем более высокие напряжения. Чем ближе температура деформации к Го, тем большее приложенное извне напряжение (вследствие уменьшения ДР) необходи- [c.689]

При рассмотрении полиморфных превращений в чистых металлах и сплавах, протекающих по мартенситной кинетике , в настоящее время исходят из того, что в отличие от диффузионных мартенеитные превращения с момента образования зародыша развиваются когерентно по отношению к решетке исходной фазы [4, 8, 9]. Рост отдельных мартенситных кристаллов прекращается либо вследствие нарушения упругой связи между решетками и их когерентности на поверхности раздела фаз за счет пластической деформации, которая может наступить, если происходят значительные объемные изменения (например, в олове и оловянистой бронзе), либо вследствие установления упругого равновесия, возникающего в тех случаях, когда разность свободных энергий фаз мала (например, в алюминиевой бронзе и латуни) [1, 4, 5, 10, 23]. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...