ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Деформационное взаимодействие атомов углерода в железо-углеродистом мартенсите из "Теория фазовых превращений и структура твердых растворов" Образование железо-углеродистого мартенсита происходит в результате бездиффузионного превращения ГЦК решетки у Fe (аустенита), в октаэдрических междоузлиях которой располагаются атомы углерода. Перестройка кристаллической решетки 7Fe при фазовом превращении осуществляется путем однородной деформации Бейна [2591 или Курдюмова — Закса [2601. Для описания деформации Бейна удобно представить ГЦК решетку как ОЦК решетку (показана на рис. 73 жирными линиями), степень тетрагональности которой равна 2. [c.347] Полностью упорядоченное распределение углерода, возникающее за счет специфического кооперативного механизма мартенситного превращения, не обязательно является термодинамически равновесным. Присутствие еще двух полностью незанятых октаэдрических подрешеток допускает возможность достижения равновесия путем перераспределения углерода между подрешетками. Наблюдение этого перераспределения может осуществляться путем измерения степени тетрагональности раствора. [c.348] Теоретический анализ термодинамики твердого раствора aFe —С, проведенный Зииером, показал, что при комнатной температуре упорядоченное распределение атомов углерода действительно является устойчивым, начиная с состава 0,64 вес. ,,. Этот результат был получен в приближении самосогласованного поля в рамках предположения о том, что взаимодействие между атомами углерода носит чисто деформационный характер. Предположение о доминирующей роли деформационного взаимодействия оправдывается тем, что характерные значения потенциалов деформационного взаимодействия атомов углерода в мартенсите имеют порядок 1 эв, что приблизительно па два порядка выше соответствующих энергий другого происхождения. Таким образом, равновесные конфигурации твердого раствора aFe — С (же-лезо-углеродистого мартенсита) в основном определяются деформационным взаимодействием атомов углерода. Последнее открывает широкие возможности для теоретического исследования термодинамики мартенсита методами теории упругости. [c.349] Здесь и всюду в дальнейшем под равновесным раснределением атомов углерода между подрешетками октаэдрических междоузлий мы будем понимать то частичное равновесие, которое устанав-ливается в отсутствие процесса карбидообразования. Представления о частичном равновесии могут быть использованы, так как процесс карбидообразования происходит существенно медленнее, чем процесс перераспределения атомов внедрения по подрешеткам. [c.349] Из (42.12) следует, что упорядочение происходит при 20 С при составе сплава 2,64 ат.% (0,56 вес. %) С. [c.351] Он может наблюдаться по обратимому изменению степени тетрагональности вплоть до установления равновесного ближнего порядка, когда изложенная выше теория становится неприменимой. Для того чтобы наблюдать фазовый переход порядок — беспорядок рентгеновским методом, по-видимому, необходимо, чтобы температура мартенситного превращения была существенно ниже, чем температуры, при которых становится заметной диффузия атомов углерода ( м — 60 °С), а состав был бы меньше, чем критический состав рс, — 0,5 вес.% С. При этом упорядочение углерода может наблюдаться при отогреве свежезакаленного мартенсита до комнатных температур в течение промежутка времени, недостаточного для образования ближнего порядка. [c.352] Всюду в дальнейшем при рассмотрении процессов перераспределения атомов углерода в мартенсите мы будем использовать приближение самосогласованного поля, справедливое для свежезакаленного состояния, в котором отсутствуют корреляционные эффекты. [c.352] Вернуться к основной статье