Главная Процесс термической обработки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 [ 65 ] 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 Таким образом, важнейшее следствие из эксиериментально обнаруженного факта инвариантности плоскости габитуса мартенситного кристалла состоит в том, что его образование должно за-ключаться не только в изменении типа кристаллической решетки, но и в одновременной пластической деформации, возникающей йследствие скольжения или двойникования. Такая дополнительная аккомодирующая) 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 § 34). Экспериментально установлены разные габитусные плоскости кристаллов мартенсита. Для сплавов на основе жеЛеза наиболее характерны плоскости габитуса 225}а, 1259}л, {3, 10, 15}а и Н1}а. Буква А здесь указывает, что индексы плоскости раздела двух фаз даны 6 кристаллографических осях рещетки аустенита. Тип габитуса связан с видом дополнительной деформации решетки при мартенситном превращении. Например, теория предсказывает, что если такая деформация идет путем двойникования по плоскости {112}м, то габитус мартенсита будет {3, 10, 15д. 6. Зародыши мартенсита Вопрос о том, что представляют собой зародыши мартенсита, наиболее трудный во всей проблеме мартенсйтных превращений. Гипотеза гомогенного зарождения, связанного с флуктуационным ©бразованием-зародыша критического размера, большинством исследователей отвергается, так как из-за высокой эпертш упругих искажений работа гомогенного образования критического зародыша столь велика, что вероятность его флуктуационного появления ничтожна. Большинство гипотез предполагает гетерогенное зарождение мартенсита, привязывая центры превращения к особым субмикро-участкам в исходной фазе, причем в разных металлах и сплавах природа и строение таких участков зарождения могут быть разными. Из рассмотрения исключаются границы и субграницы, так как эксперимент показывает, что они не являются местами предпочтительного образования мартенсйтных кристаллов. Прямым доказательством гетерогенного зарождения считаются результаты опытов по исследованию мартенситного превращения в-дисперсных частицах сплава Fe - 30,2% Ni, Около Vjo общего числа частиц диаметром -40 мкм и менее остались в аустенитном состоянии, не испытав мартенситного превращения, вплоть до -- 196° С, в то время как у обычного массивного образца M =я 1*= -20° С, Это объясняется тем, что гомогенно мартенсит не за-рождается, а вероятность нахождения участков гетерогенного -Зарождения в частице аустенита снижается с уменьшением ее 1>азмера. 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. л. к. фазе, возникшие 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 -* г.п в кобальте. ; В сталях с высоким содержанием марганца (более 10%), а также в нержавеющих хромоникелевых сталях образуется так называемый е-мартенсит, имеющий г. п. решетку, а из него может образоваться обычный а-мартенсит с объемноцентриро-ванной кубической или тетрагональной решеткой. Готовьиии зародышами Б-мартенсита являются дефекты упаковки в аустените. В стали с повышенным содержанием марганца и аустените хромо-никелевых нержавеющих сталей из-за очень низкой энергии дефектов упаковки дислокации сильно расщеплены и, следовательно, имеется множество зародышей гексагонального е-мар-тенсита. Высказано предположение, не имеющее пока экспериментальных доказательств, что и в аустените углеродистых и других сталей сначала на дефектах упаковки зарождается гексагональный мартенсит, который является промежуточной фазой, превращающейся в обычный а-мартенсит. Согласно другой гипотезе, зародыш а-мартенсита с о. ц. к. решеткой может сформироваться непосредственно в г. ц. к. у-фазе на базе дефектов упаковки в группе из четырех-пяти дислокаций, расположенных подходящим образом. § 34. МИКРОСТРУКТУРА И СУБСТРУКТУРА СПЛАВОВ, ЗАКАЛЕННЫХ НА МАРТЕНСИТ 1. Микроструктура При исследовании структуры закаленных углеродистых сталей И без углеродистых сплавов на железной основе выявлены два главных морфологических типа мартенсита; пластинчатый и пакетный . - Эти два типа мартенсита различаются формой и взаимным* расположением кристаллов, субструктурой, а также габитусной плоскостью. Пластинчатый мартенсит (который называют также игольчатым, низкотемпературным и двойникованным) - это хорошо известный классический тип мартенсита, наиболее ярко выраженный в закаленных высокоуглеродистых сталях и в безуглеродистых железных сплавах с высокой концентрацией второго компонента, например в сплавах Fe-Ni при содержании более 28% Ni (рис. 108 и 109). Кристаллы мартенсита имеют форму 202 Рис. М8. Игольчатый мартенсит в зала ленйой стала У8. X3G0 Рис. 109. Фермообраэное расположение пластик мартенсита и остаточный аустенит (светлый фон) в закаленной стали о 1,86% С. В пластинах виден мидриб. Х550 (Краус и Мадер) Рис. ПО. Редкий случай расположения мартенситной пластины в плоскости шлифа. Х750 (А. П. Гуляев, Е. в. Петунина) |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |