Механизм мартенситного превращения

Механизм мартенситного превращения. Мартенситное превращение происходит только в том случае, если быстрым охлаждением аустенит переохлажден до низких температур, при которых диффузионные процессы становятся невозможными. Превращение носит бездиффузионный характер, т. е. оно не сопровождается диффузионным перераспределением атомов углерода и железа в решетке аустенита. [c.171]

Необычному механизму мартенситных превращений соответствует и своеобразная структура двухфазных сплавов, которую трудно спутать с чем-либо другим. Одну фотографию мы уже приводили (см, рис. 123), но этот параграф хочется закончить небольшой галереей мартенситных образов , получающихся на сталях разных составов при разных режимах их обработки (рис. 134). [c.227]

Таким образом, сопоставление имеющихся данных (см. рис. 15 и см. рис. 13), обнаруживает большое различие в положении температурных и концентрационных границ а-, е- и 7-фаз на диаграммах мартенситных превращений железомарганцевых сплавов у разных исследователей и показывает, что вопрос о последовательности и механизме мартенситных превращений в этой системе окончательно не решен. [c.55]

С точки зрения дислокационных представлений о механизме мартенситного превращения дислокации и дефекты упаковки служат местами преимущественного зарождения мартенсита, поэтому изменяя величину энергии дефекта упаковки (легированием или обработкой) можно управлять интенсивностью (7-va) Превращения [58]. [c.124]

Ждет своего решения проблема создания новых упрочняемых фазовым наклепом аустенитных сталей с дисперсионным твердением различного типа. Не до конца выяснен механизм мартенситных превращений у- а и а- у в распавшихся твердых растворах Fe-Ni-Ti и Fe-Ni- . [c.245]

Глава 2 посвящена исследованию неравновесных структурных превращений, последовательное описание которых требует выхода за рамки стандартных представлений. Так, 1, 2 главы 2 основаны на концепции перестраиваемого потенциального рельефа, согласно которой при удалении от равновесия, кроме перемещения атома по жесткому рельефу, становится существенным изменение его формы (например, появляются новые минимумы). Использование этой концепции позволяет представить картину ближнего порядка смещений вблизи фазового перехода ( 1 главы 2), а также разработать микроскопический механизм мартенситного превращения ( 2 главы 2). [c.9]

Вместе с тем сейчас осознано, что даже при термодинамическом превращении эволюция системы может быть адекватно представлена в рамках синергетического подхода, изложенного в 1 [14]. Что касается мартенситного превращения, то можно утверждать, что богатство картины явления обусловлено его неравновесным характером, для отражения которого требуется использовать кинетические методы статистической физики [92]. На феноменологическом уровне такое описание сводится к использованию термодинамического потенциала Максвелла—Пои [93]. Микроскопические теории [94, 95] основываются на лазерном механизме мартенситного превращения, согласно которому бездиффузионная пе -стройка структуры обеспечивается когерентной связью атомов за сче [c.120]

Механизм мартенситного превращения сводится лишь к закономерной перестройке решетки (гранецентрированной кубиче- [c.136]

По данным [7, 9, И, 17, 20, 41] превращение а г (1п) является мартен-ситным. В сплавах с 18 и 19,5 ат.% Т1 это превращение, согласно [20], происходит при 112 и 68° соответственно. Механизм мартенситного превращения в богатых индием сплавах изучали в работах [18, 19] и при температурах 11 1же 0° в работах [21] (до 9,5 °К методом микроструктурного анализа). [c.495]

Механизм мартенситного превращения можно представить себе так. При резком охлаждении в зернах аустенита возникают большие внутренние напряжения, превышаюш,ие низкий предел текучести аустенита. В результате этого происходит пластическая деформация зерен аустенита некоторые плоскости кристаллической решетки перемещаются относительно друг друга — происходит сдвиг. Кристаллическая решетка оказывается искаженной, частично разрушенной и вместо нее атомы железа образуют другую — более устойчивую при температурах ниже Лд, т. е. решетку альфа-железа. [c.54]

Ниже, на примере этих и других систем, рассмотрены закономерности и механизм мартенситных превращений, строение и свойства сплавов, закаленных на мартенсит. [c.209]

МЕХАНИЗМ МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ [c.217]

Таким образом, важнейшее следствие из экспериментально обнаруженного факта инвариантности плоскости габитуса мартенситного кристалла состоит в том, что его образование должно заключаться не только в изменении типа кристаллической решетки, но и в одновременной пластической деформации, возникающей вследствие скольжения или двойникования. Такая дополнительная деформация, являющаяся неотъемлемой частью механизма мартенситного превращения, обеспечивает минимум энергии упругих искажений на инвариантной поверхности раздела фаз. Этот вывод особенно важен для понимания субструктуры мартенсита (см. ниже 35). [c.226]

Основным в механизме мартенситного превращения является закономерность перемещений атомов относительно друг друга, строгая направленность их перемеще- [c.607]

Столь большая скорость роста кристаллов не может быть объяснена тепловым движением, тем более, что мартенситное превращение, как показали опыты, наблюдается и вблизи абсолютного нуля, когда тепловое движение в значительной степени подавлено. Для мартенситного превращения существенное значение имеют напряжения, возникающие при охлаждении и, вызывающие местную пластическую Деформацию — сдвиг. Ниже температуры метастабильного фазового равновесия Тд (см. фиг. 160) этот пластический сдвиг, заключающийся в смещении атомов с их мест в решетке у-же-леза, приводит к перестройке ->а как в плоскости сдвига, так и в примыкающих к ней областях решетки у-железа. Указанный предположительный механизм мартенситного превращения подтверждается тем, что скорость движения дислокаций и скорость роста кристаллов мартенсита одного порядка. [c.187]

Легирующие элементы не оказывают влияния на собственно механизм мартенситного превращения, который остается одинаковым для разных сталей. Однако они изменяют температурный интервал аустенитно-мартенситного превращения, что приводит к изменению количества остаточного аустенита, фиксируемого закалкой. Влияние различных легирующих элементов на положение мартенситной точки и на количество остаточного аустенита в стали с содержанием 0,76—1,0% С характеризуется кривы.ми на фиг. 20 [29]. [c.338]

Титан, как и железо, относится к металлам, у которых температура полиморфного превращения выше температурного порога рекристаллизации, т. е. принципиально превращение в титане может протекать по нормальной кинетике. Однако вследствие значительно меньшего объемного эффекта превращения и более высокой температуры рекристаллизации титана в сравнении с железом в титане полиморфное превращение по мартенситной кинетике реализуется значительно легче. При этом взаимная ориентировка кристаллических фаз характеризуется наличием следующих взаимно параллельных плоскостей и направлений параллельными плоскостями служат (ПО) решетки р-Т1 и (0001) решетки а-Т1, а направлениями [111] решетки Р-Т1 и [1120] решетки а-Т1. Механизм мартенситного превращения в чистом титане подобен механизму для циркония, установленному Бюргерсом (однородное расширение в двух направлениях и сжатие в третьем) [3,4]. [c.11]

В табл. 26 показано, как влияют различные факторы на кинетику обоих видов мартенситного превращения, которая как бы подытоживает сказанное и указывает еще раз на существенные различия в механизме и кинетике этих видов мартенситных превращений. [c.266]

Механизм бейнитного превращения более сложный, чем механизм перлитного и мартенситного превращения. [c.270]

Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснен тем, что максимальные плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зерен. Это обусловлено тем, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зерен в верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в приграничных зонах в нижней части этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зерен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зерен развивается локальная МПД, в результате чего реализуется межкристаллическое разрушение по схеме Зинера — Стро, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зерен по границам (рис. 13.29). [c.531]

Акад. Г. В. Курдюмов занимается изучением теоретических вопросов металловедения. Его работы можно разбить па три группы 1) изучение мартенситного превращения, 2) изучение отпуска закаленной стали и 3) изучение отпускной хрупкости стали. Деятельность его в области советского металловедения исключительно плодотворна. Все его работы сочетают в себе блестящие эксперименты с глубокими обобщениями и выводами. На основе своих работ Г. В. Курдюмов неоднократно ломал старые отжившие представления но основным вопросам металловедения и вместо них вводил новые, являющиеся последним словом передовой советской науки. Современные представления об атомном строении закаленной стали, о кинетике мартенситного превращения и о механизме отпуска закаленной стали были установлены классическими работами Г. В. Курдюмова. [c.189]

Теплота (энергия) активации и работа образования зародыша при мартенситном превращении значительно меньше, чем при процессах превращения в твердом состоянии, имеющих иной механизм эта особенность и обусловливает большие скорости мартенситного превращения. [c.15]

Особенности могут состоять и в наличии еще одного дополнительного механизма деформации, например, за счет обратимых мартенситных превращений, могут проявляться и на окончательной стадии - при разрушении. И тем не менее, сценарий един -чем дальше от равновесия, чем больше степень пластической деформации, тем сложнее структура и выше деформационное упрочнение. [c.40]

Описанный в п, 4 этой главы механизм мартенситного превращения — бездиффузи-онность и ориентированность— обусловливает большую зависимость структуры мартенсита от исходной структуры аустенита. Как и сдвиг при пластической деформации, так и мар-тенситная пластина развивается внутри зерна аустенита, разрастаясь от края до края. Значит, чем крупнее зерно аустенита, тем длиннее образующиеся мартенситные пластины. На рис. 223 показано, что в крупном зерне аустенита образовались крупные иглы мартенсита, а в мелких зернах аустенита — мелкие мартенситные иглы, Поскольку пластические свойства и особенно вязкость мартенсита и продуктов его распада (до тех температур отпуска, при которых сохраняется игольчатость микроструктуры) с огрублением структуры сильно ухудшаются (твердость практи- [c.278]

Мартенситное превращение в легированных сталях и сплавах развивается при низких температурах и больших степенях переохлаждения относительно равновесной температуры начала у- а перехода При температурах мартен-ситного превращения полностью подавлены диффузионные перемещения как металлических атомов железа и легиру ющих элементов, так и металлоидных атомов углерода и азота, поэтому по своему механизму мартенситное превращение всталях и сплавах является бездиффузионным [c.101]

Механизм мартенситного превращения заключается в закономерной скачкообразной перестройке граиецеитри ованнои решетки аустенита в объемноцентрированиую решетку мартенсита При этом перемещения соседних атомов не превышают межатомных расстояний Между решетками аустенита и мартенсита существуют определенные ориентационные соотношения [c.105]

В дальнейшем [80, 81] был предложен механизм мартенситного превращения, основанный на двух сдвигах. Первый сдвиг происходит по плотноупакованной плоскости аустенита (lll)v, параллельной наиболее плотной плоскости феррита (011)а в направлении [211] на 1/6 периода трансляции решетки, отвечающей частичной дислокации Шокли. При этом плоскость аустенита (111) превращается в плоскость феррита (011)а. Этому отвечает ориентационное отношение (Oll)all (111) . Второй сдвиг происходит в плоскости (211)т, I (2lT)a в направлении [011] [[ 111 ] и приводит к изменению угла между плотноупакованньши рядами он изменяется от 60° в аусте-ните до 70,5 в феррите, чему отвечает второе ориентационное соотношение [ПЦй Ц [ЮТ] . [c.69]

Рассмотрим теперь механизм мартенситного превращения в аспекте электронного строения. Свободный атом железа имеет внешнюю электронную конфигурацию 3d 4s (рис. 31, а) с четырьмя неспаренными электронами, создаюш.ими магнитный момент на атоме. При сближении атомов железа происходит возбуждение и перекрытие самых внешних 45-орбиталей, имеющих форму сферических s-оболочек. Возникающие по кратчайшим направлениям между ядрами соседних атомов перекрытия, где концентрируются 45-электроны, представляют сильные металлические связи, образующиеся с выделением энергии. Из принципа минимума свободной энергии число металлических связей каждого атома с соседями в конденсированной системе должно быть максимальным и, следовательно, при отсутствии связей другого типа должна быть устойчива плотная ГЦК упаковка у-железа (К = 12). В ней остовная оболочка 3(Р образована тремя парами электронов с антипараллельными спинами пары электронов связаны внутри своего атома (рис. 31, б) и не способны поэтому образовывать связи с соседними атомами. Отсутствие неспаренных d-электронов в ГЦК -фазе подтверждается ее парамагнетизмом [581. [c.70]

Авторы [38] объясняют высокую склонность к стабилизации аус-тёнитных сталей, имеющих низкую энергию дефектов упаковки, из-мененпем механизма мартенситного превращения, связывая его с последовательной перестройкой у- е- а или у->д.у.а.Характер влияния фазового наклепа, осушестюхяемого в условиях прямого и обратного мартенситных превращений, на стабилизацию аустенита более подробно описан в главе 1. Рассмотрим впияние на Мц диффузионных процессов, которые могут сопутствовать а - у превращению при медленном нагреве. [c.157]

Таким образом, несмотря на изменение в широких цределах концентрации Ni и Ti в аустените в результате предварительного старения при 650-700°С, в сплавах Fe-Ni-Ti сохраняется присутствие двух типов мартенситного превращения изотермического и атермического, имеющихся в исходном сплаве. Это лишний раз годтверж-деет существование двух независимых механизмов мартенситного превращения термически активируемого и атермического [313], Однако изотермическое и атермическое превращения по-разному относятся к скорости охлаждения. Быстрое охлаждение (погружение в жидкий азот) позволяет исключить изотермическое превращение, но атермическое превращение при этом сохраняется. [c.182]

Существует несколько теорий, объясняющих механизм мартенситного превращения. По одной из них для мартенситного превращения существенное значение имеют термические напряжения, возникающие при охлаждении и вызывающие местную сдвиговую пластическую деформацию. При температуре начала мартенситного превращения происходит пластический микросдвиг, заключающийся в смещении атомов решетке Fe и перестройке ее в решетку Fe (С) в плоскости сдвига и примыкающих к ней областях. В этом случае по обе стороны от плоскости сдвига атомы железа получают дополнительную кинетическую энергию для бездиффузион-ной перестройки кристаллических решеток. [c.155]

Важную роль в развитии представлений о механизме мартенситного превращения сыграло установление рентгеновским методом ориентационных соотношений решеток исходной и мартенситной фаз. Для сплавов железа известны три главных ориентационных соотношения решеток аустенита и мартенсита КурДюмова — Закса, Нишиямы и Гренингера — Трояно. [c.224]

Механизм мартенситного превращения описан в классических работах акад. Г. В. Курдюмова. Мартенситное превращение состоит в закономерной перестройке рещетки, при которой атомы не обмениваются местами, а лишь смещаются относительно друг друга [c.21]

Описанный в 4 этой главы механизм мартенситного превращения — без-диффузионность и ориентированность — обусловливает большую зависимость структуры мартенсита от исходной структуры аустенита. Как и сдвиг при пластической деформации, так и мартенситная пластина развивается внутри зерна [c.197]

Ниже температуры метастабильного фазового равновесия Гц (см. рис. 160) пластический сдвиг, заключающийся в смещении атомов с их мест в решетке у-жачеза, приводит к перестройке y —> а в плоскости сдвига и в примыкающих к ней областях решетки у-же-леза. Указанный предположительный механизм мартенситного превращения подтверждается тем, что скорость движения дислокаций и скорость роста кристаллов мартенсита — величины одного порядка. [c.193]

В течение многих лет оставалась неизвестной природа мартенсита, являющегося основной структурой закаленной стали. В 1927 г. Г. В. Курдюмов, Н. Т. Гудцов и Н. Я. Селяков установили, что мартенсит является пересыщенным раствором углерода в а-железе. В последующих работах Г. В. Курдюмов объяснил механизм мартенситного превращения и показал, что превращение аустенита в мартенсит состоит в перестройке решетки твердого раствора и что это превращение происходит без изменения концентрации твердого растйюра и является бездиффу-зионным процессом. Эти работы являются не только- общепризнанными, ко и положены в основу современных представлений о неравновесном состоянии стал1И. В других работах Г. В. Курдюмов показал, что превращения мартенситного типа, протекающие без изменения концентрации, характерны не только для сталей, но и для многих цветных сплавов (меди с алюминием, оловом, цинком). В 1949 г. Г. В. Курдюмову за работы по мартенситному превращению присуждена Сталинская премия первой степени. [c.11]

Первая попытка объяснить механизм мартенситного превращения в сталях была предпринята Бейном. Он предложил рассматривать структуру аустенитной фазы как объемноцентриро- [c.81]

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]

Полученные данные подтверждают гипотезу о двух причинах, вызывающих охрупчивание по границам зерен в сплаве Fe—12Мп. Во-первых, охрупчивание возникает при быстром охлаждении материала в интервале температур мартенситного превращения. Вероятно, механизм охрупчивания связан с фазовым превращением и сходен с механизмом образования закалочных трещин [8, 9]. Однако в данном случае этот механизм более сложен, поскольку сплав с 12 % Мп содержит приблизительно 15 % (объ-емн.) е-фазы о г. п, у. решеткой в структуре закаленного материала. Если превращение происходит по схеме - а [10, 11], то в сплаве имеет место большая разница в плотности, поскольку 8-фаза имеет самую высокую плотность. Этим можно объяснить, почему сплав с 12%Мп склонен к межкристаллитному разрушению, в то время как сплав с 8 % Мп, в котором е-фаза отсутствует, разрушается транскристаллитно (см. рис. 1). [c.267]

Во-вторых, механизм охрупчивания действует при температурах ниже температуры конца мартенситного превращения Мка (393 К). Он феноменологически сходен с отпускной хрупкостью мартенсита, описанной выше (см. рис. 2), которая, как полагают, имеет химическое происхождение. Действительно, свидетельством образования сегрегаций по границам зерен являются результаты микрорентге-носпектрального анализа, представленные на рис. 5,в. Природа этого охрупчивания является загадкой, поскольку оно происходит при очень низких температурах (<393 К) и незначительной сегрегации, на что указывают данные микрорентгеноснектрального анализа. Это явление нуждается в дальнейшем изучении. [c.267]

Существуют два механизма хрупкого межкристаллит-ного разрушения в сплаве Fe—12Мп — 0,2Ti химический и нехимический. Первый механизм действует при охлаждении с температуры аустенизирующей термообработки, второй— в интервале температур мартенситного превращения. [c.267]

В. Н. Задпое, С. Л. Филлипычев. ПАМЯТЬ ФОРМЫ — свойство нек-рых твёрдых тел восстанавливать исходную форму после пластич. деформации при нагреве или в процессе разгружения. Восстановление формы, как правило, связано с мартенситным превращением или с обратимым двойникова-нием. В зависимости от величины деформации и вида материала восстановление формы может быть полным или частичным. Полное восстановление формы может происходить в сплавах с термоупругим мартенситом, таких, как Си — А1 — (Го, N1, Со, Мп), N1 — А1,Аи — Сй, Ag — Сс1, Т1 — N1, 1п — Т1, Си — гп А1, Си — 2п — 8п), и в ряде др. двойных, тройных и многокомпонентных систем. П. ф. в этих сплавах имеет место и в тех случаях, когда восстановлению формы противодействует внеш. нагрузка. Макс, величина обратимой пластич. деформации зависит от кристаллич. структуры исходной и мартенситной фаз и ограничена величиной деформации решётки при фазовом переходе или сдвигом при двойниковании. Так, при мартенситном превращении в сплавах Т( — N1 она составляет 9%. Когда возможности деформации по мартенситному механизму или за счёт обратимого передвойникования исчерпаны, дальнейшее формоизменение необратимо, т. к. оно происходит путём скольжения полных дислокаций. [c.526]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...