Бездиффузионные превращения

С точки зрения коррозионной стойкости, оптимальное содержание Сг в стали составляет 12-14%. Такой уровень легирования Сг обеспечивае г легкую пассивацию поверхносги во многих агрессивных средах, связанных с производством нефтехимических продуктов. При повышении содержания хрома более 12% коррозионная стойкость практически не увеличивается. Вместе с тем в этом случае имеет место проявление склонности стали к охрупчиванию и снижению прочности в связи с формированием в структуре значительного количества ферритной составляющей. 13-14 %-ные хромистые стали с частичным у-а (М)- превращением относят х мартенситно - феррит-ным. Эти стали известны еще под названием полуферритных. По структуре мартенситно-ферритные стали соответствуют сплавам Ре - Сг. Количество 6- феррита в сталях повышается с увеличением содержания Сг и снижением концентрации углерода. С введением углерода границы существования области у - твердых растворов сдвигаются в сторону более высокого содержания Сг. У 13% - ных хромистых сгалей С < 0,25% термокинетическая диаграмма распада аустенита состоит из двух областей превращения. При температурах выше 600 °С в случае достаточно низкой скорости охлаждения возможно образование ферритной составляющей структуры. Ниже 400 °С при более быстром охлаждении наблюдается бездиффузионное превращение аустенита в мартенсит. Количество образовавшегося мартенсита в ка-асдом из указанных температурных ингервалов зависит, главным образом, от скорости охлаждения и содержания углерода в стали. [c.234]

V при мартенситных превращениях мала. Оценка энергии активации образования зародышей при бездиффузионном превращении в сплаве Fe — 6% Мп — 0,6% С [20] привела к значению [c.321]

Величина т равна 4,1 и мало меняется по ходу процесса, а также при добавлении железа (5—10%). Вид приведенных зависимостей указывает на диффузионный характер распада. Возможность бездиффузионного превращения мартенситного типа в вюстите, богатом кислородом, рассмотрены в работе [259]. С его учетом кинетику распада вюстита можно описать [251] с-образ-ными кривыми, приведенными на рис. 155. [c.491]

Наиболее неблагоприятен с точки зрения износостойкости случай, когда в поверхностях трения образуется значительное (свыше 15%) количество -фазы [45]. Образование у-фазы при трении происходит как бездиффузионным, так и диффузионным путем. Вследствие высоких скоростей нагрева и большой степени деформации уже в начале трения образуется незначительное количество аустенита бездиффузионным механизмом. Диффузионный процесс превращения а-фазы в Y-фазу становится преобладающим при увеличении длительности трения поверхностей. [c.24]

Преимущественное распределение атомов углерода в пределах одной подрешетки позволяет объяснить тетрагональность мартенсита. При этом, однако, остается открытым вопрос о том, является ли эта тетрагональность, наблюдаемая при комнатной температуре, следствием бездиффузионной кинетики (т. е. деформации Бейна) или же результатом фазового превращения типа порядок — беспорядок. Оценки подвижности атомов углерода при комнатных [c.348]

При нагреве мартенсита выше некоторой температуры (Лн) происходит обратный переход мартенсита в аустенит УИ у. который при относительно кратковременных выдержках и умеренных температурах имеет бездиффузионный характер, а с увеличением выдержки или температуры усиливается роль диффузионных процессов (рис. 1.35, б). Интенсивность протекания превращения М у определяется степенью перегрева (Г — Лн). Одним из преимуществ аустенито-мартенситных сталей по сравнению с мартенситными является возможность регулирования их структуры и свойств термической обработкой после закалки с охлаждением до комнатной температуры они могут обладать свойствами аустенитных сталей (т. е. легко подвергаться гибке, [c.43]

М. п. протекают в широком интервале т-р начинаются при т-ре точки и заканчиваются при т-ре точки (прямые М. п.) или начинаются при т-ре точки и заканчиваются при т-ре точки (обратные М. п.). Если превращения развиваются по атермической кинетике, за очень короткое время образуется некоторое количество мартенсита и дальнейшая выдержка при постоянной т-ре не приводит к росту новых его кристаллов. Чтобы появилось дополнительное количество мартенсита, т-ру превращения понижают. Превращения по изотермической кинетике протекают при постоянной т-ре с различной скоростью, так что зависимость начальной скорости от т-ры имеет вид кривой с максимумом. М. п.— частный случай полиморфных превращений (см. Полиморфизм), происходящих при низкой т-ре бездиффузионно. Вследствие этого даже в одном и том же веществе (напр., в железе) при высокой т-ре полиморфные гамма-альфа-превраще-ния происходят диффузионным путем, а при больших скоростях охлаждения, когда т-ра фазового перехода снижается до 500° С, они идут по мартенситному механизму. М. п. наблюдаются в сталях, во многих [c.773]

Первая группа - это превращения, происходящие при высоких температурах и имеющие характер перекристаллизации, кинетика которой определяется диффузионными процессами (в принципе они не отличаются от плавления твердых тел или затвердевания жидкостей). Вторая группа — это превращения, заключающиеся в геометрическом изменении формы элементарной ячейки кристаллической решетки, сводящемся часто к перекосу элементарной ячейки, и осуществляющиеся коллективным атомным движением (они происходят при сравнительно низких температурах и называются бездиффузионными или превращениями мартенситного типа). Нас будет интересовать вторая группа фазовых превращений, к которым можно отнести также механическое двойникование. [c.29]

Мартенситное превращение — бездиффузионный процесс перестройки кристаллической решетки [c.140]

А. Бездиффузионные физико-химические превращения [c.87]

Подвижность атомов в твердой среде значительно меньше, чем в жидкой. В связи с этим при фазовых превращениях диффузионного типа образование зародышей (т. е. создание флуктуационных областей необходимого состава) и их последующий рост определяются скоростями диффузии. Фазовые превращения в сплавах могут быть реализованы в твердом состоянии также при значительных переохлаждениях. Если переохлаждения велики, то диффузионные процессы полностью подавляются. В этом случае в зависимости от условий фазовое превращение оказывается или полностью заторможенным или протекает бездиффузионным путем по мартенситному типу. [c.336]

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]

Частично разупорядоченное распределение атомов углерода, реализующееся в результате бездиффузионного превращения, не является равновесным относительно перераспределения атомов углерода между подрешетками октаэдрических междоузлий. Поэтому нагрев мартенсита до комнатных температур обеспечивает кинетические возможности для перераспределения атомов углерода вплоть до достижения равновесного распределения. Если свежезакаленный мартенсит марганцевой стали был бы изолирован от матрицы, то при комнатной температуре, начиная с состава приблизительно 0,7 вес.% С, реализовалось бы состояние с г) = 1 (см. рис. 74), т. е. состояние с тетрагональностью, близкой к нормальной . То обстоятельство, что кристаллы аномального мартенсита заключены в матрицу, вносит свои коррективы в процесс упорядочения. Как и в случае нормального мартенсита, наличие сопряжения решеток приводит к стабилизации того распределения атомов углерода, которое имеет место в свежеобразованном состоянии. [c.358]

Но вернемся к мартенситовым превращениям. Как было показано в работе [153], мартенсит закаленной стали, являющийся продуктом бездиффузионного превращения аустенита, сам по себе термодинамически неустойчив. При температурах, обеспечивающих достаточную диффузионную подвижность атомов, в нем протекают сложные химические превращения, ведущие в конечном итоге к выделению карбидов или интерметаллидов. Эти превращения включают упорядочение атомов углерода по междоузлиям в различных тинах, образование ассоциатов и сегрегацию атомов углерода на дефектах кристаллической решетки мартенсита. [c.153]

Промежуточное (бейнитное) превращение по своим npi накам — кинетике и механизму — носит черты как диф4 зионного, так и бездиффузионного превращения. Спей [c.96]

Превращение в хромистых сталях из у - области определяегся содержанием углфода и легирующих элементов и может протекать диффузионным равновесным пугем или по бездиффузионному (мартенситному) механизму. [c.219]

Г. В. Курдюмовым и советской школой металлофнзиков создана общепринятая в настоящее время теория мартен-Ситных превращений, как особого класса фазовых превращений. Общим с обычными фазовыми превращениями у мартснситных превращений является то, что они протекают путем образования и роста зародышей новой фазы внутри старой. Своеобразие же таких превращений, согласно Г. В. Курдюмову состоит в том, что оно ...состоит в закономерной перестройке решетки, при которой атомы не обме1шваются местами, а лишь смещаются один относительно другого на расстояния, ие превышающие межатомные . Г. В. Курдюмов показал, что мартенситные превращения не ограничиваются сплавами железо — углерод, а представляют собой широкий класс фазовых превращений. Так, мартенситные превращения характерны и для сплавов цветных металлов, например сплавов медь — алюминий, и являются одним из основных видов фазовых превращений в твердом состоянии. Так как при мартенситном превращении кристаллы новой фазы образуются путем согласованного кооперативного перемещения атомов старой фазы, то оно приводит сначала лишь к микроскопическим сдвигам кристалликов обеих фаз друг относительно друга. Ввиду малых расстояний, на которые перемещаются атомы при таком механизме превращения, его скорость не ограничивается скоростью диффузии. Следовательно, важная особенность кинетики мартенситных превращений состоит в том, что они являются бездиффузионными. Зародыши новой фазы при таких превращениях образуются с большой скоростью и могут возникнуть при столь низких температурах, при которых диффузия атомов практически не происходит. Например, образование мартенсита в углеродистых сталях наблюдается при температурах, немного более высоких, чем точка кипения жидкого азота (—195 °С). [c.517]

Еще одна важная особенность мартенситных превращений состоит в том, что в зависимости от изменения температуры они могут протекать бездиффузионным путем как в прямом, так и в обратном направлениях, т, е. они обратимы. Термоупругое равновесие и обратимость мартенсит-пых превращений лежат в основе открытого Г. В. Курдю-мовым и Л. Г. Хандросом нового явления — так называемого эффекта памяти формы. Он состоит в следующем. Изделие из сплава, который способен претерпевать мар-тенситиое превращение, имеет определенную форму. При понижении температуры, когда происходит мартенситное превращение, эта форма изменяется. Если же вновь нагреть сплав, то изделие вновь принимает форму, абсолютно тождественную исходной. Этот эффект может быть использован в различных регулирующих механизмах. Например, изготавливают пружины, которые изменяют и восстанавливают свою форму и размеры при циклах охлаждение — нагревание с высокой и постоянной степенью точности. [c.518]

В сплавах Си—Мп, Си—А1, Си—А —N1, Си—А1—Мп и др. обнаружен эффект механической памяти . Он состоит в способности сплдва после определенной механической деформации многократно восстанавливать первоначальную форму в результате нагрева. Механизм памяти металлических материалов основан на обратимости бездиффузионного фазового превращения и типичен для слоистых структур. Исследования, проведенные на кафедре физики твердого тела Воронежского политехнического [c.507]

Пересыщенный твердый раствор углерода и других элементов в а —Ре, полученный в результате бездиффузионно-го превращения аустенита. Кристаллическая решетка объемиоцеитрированная тетрагональная [c.10]

В заключение отметим, что кроме диффузионных фазовых превращений существует довольно обширная группа бездиффузи-оппых фазовых превращений, идущих без изменения состава (полиморфные и мартенситные превращения). Теоретический анализ структуры, образующейся в результате бездиффузионного фазового превращения, был впервые предложен в работах [222, 223]. В них развит геометрический подход, который позволил установить габитус и морфологию мартенситных кристаллов. Шаг вперед был сделан в работах [162, 214, 224], в которых явно учтены внутренние напряжения, возникающие при когерентном сопряжении фаз. В [162, 214, 224] показано, что бездиффузионные фазовые превращения также приводят к образованию упругих доменов. Процесс доменизации здесь, как и во всех рассмотренных выше случаях, обусловлен релаксацией внутренних напряжений при фазовых превращениях. [c.299]

Обычно спинодальный распад протекает внутри равновесной двухфазной области. Различают две спинодальные кривые химическую (некогерентную) и когерентную обе они показаны на рис. 16. в области, заключенной между этими кривыми, неко-герентные зародыши фаз аир образуются по спинодальному механизму путем постепенного превращения, захватывающего относительно большой объем вещества, в котором развивается неоднородность при снижении температуры процесс становится более интенсивным. Однако образовавшийся некогерентный зародыш растет далее по диффузионному механизму, т. е. чрезвычайно медленно. Сущность когерентного снинодального распада состоит в том, что образующаяся структура остается когерентной (сопряженной) относительно матрицы в результате возникновения упругих деформаций, так что рост новой фазы протекает бездиффузионно и быстро. На практике в большинстве случаев скорость диффузии настолько мала, а скорость охлаждения настолько велика, что выделение фаз в основном определяется когерентным процессом, особенно если частицы мелкие. [c.270]

МАРТЕНСИТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ — превращения первого рода в твердом теле, в результате которых из исходной фазы бездиффузионным путем образуется мартенситная фаза с новой кристаллической решеткой. В отличие от диффузионных превращений в твердом теле (в процессе которых кристаллы или зерна новой фазы растут вследствие диффузионного перемещения атомов от матрицы к зародышу), М. п. обусловливаются упорядоченным перемещением атомов (или молекул) от исходной фазы к зародышу мартенсита, причем такие иеремещения относительно друг друга малы ио сравнению с межатомным расстоянием кристаллической решетки. Подобно др. фазовым превращениям М. п. начинаются с образования и последующего роста зародышей. После превращения твердое тело состоит из конгломерата мартенситных кристаллов и остаточной фазы. М. п. происходят, если уменьшается свободная энергия системы вследствие различной ее величины у исходной и мартенситной фаз. При охлажденип М. п. начинаются пе сразу в точке фазового равновесия Тд (рис.), где свободные энергии исходной и мартенситной фаз равны, а при более низкой т-ре точки Мназываемой мартенситной точкой. Подобное обстоятельство объясняется тем, что выигрыш свободной энергии — Р в точке [c.772]

В верхней и нижней частях Д. и. (рис.) ограничена горизонтальными линиями верхние линии соответствуют критическим точкам (т-ра начала распада аустенита) и А у (т-ра эвтектоидного превращения), отделяющим область равновесного аустенита (выше точки Л]) от переохлажденного (ниже точки Ау) нижняя линия соответствует т-ре начала бездиффузионного (мартенситного) превращения Мц (см. Мартенситные превращения). Левее кривых начала распада находится переохлажденный аустенит. В зависимости от степени переохлаждения аустенита различают превращения диффузионное (сш. Диффузия), промежуточное и без-диффузионное (мартенситное). Диффузионное превращение происходит в интервале т-р от Ау до т-ры около 500° С. Продуктами диффузионного распада аустенита являются избыточные феррит или карбиды,, а также ферритокарбидная смесь пластинчатого строения, дисперсность которой увеличивается с понижением т-ры превращения. При малой степени переохлаждения (высокой т-ре) образуется грубый перлит. Если степень переохлаждения становится большей, подвижность атомов углерода уменьшается и образуется более тонкий перлит — сорбит. При еще большем переохлаждении аустенита дисперсность смеси увеличивается —- образуется троостит. С увеличением степени дисперсности ферритокарбидной смеси возрастают твердость, пределы прочности и текучести стали. Промежуточное превращение происходит при т-ре ниже диффузионного до начала бездиффузионного (мартенситного) превращения. Продуктом промежуточного превращения является ферритоцементитная смесь игольчатого строения — бейнит. В этом превращении сочетается диффузионное [c.351]

Диаграмма термокинетическая превращений аустенита в легированной стали — т-ра начала распада аустенита А, — т-ра эвтектоидного превращения 1 — начало выделения феррита г — начало образования ферритокарбидной смеси в — конец образования ферритокарбидной смеси 4 — линия приостановки превращения 5 — начало промежуточного превращения Мн— начало бездиффузионного (мартенситного) превращения А — аустенит Ф—феррит К — карбид М — мартенсит. [c.358]

Механизмы размножения Д. (увели чения их суммарной длины в единице объема) основаны на прогибании под действием внешней силы линий Д., закрепленных на своих концах ка-кими-либо препятствиями. Таким удлинением является, напр., переход отрезка дислокации EFG, закрепленного в точках и G, в положение EF G. Притягивающиеся Д. с противоположными векторами Бюргерса, лежащие в одной плоскости скольжения, при сближении аннигилируют (рис., е). Разноименные Д. в различных плоскостях скольжения аннигилируют переползанием. Вследствие этого при высокотемпературном отжиге кристалла, способ ствующем диффузии и переползанию, плотность Д. уменьшается. Распределение Д. в деформированных кристаллах обычно неравномерно. При малой степени деформации (до 10%) они часто располагаются вдоль отдельных плоскостей скольжения, к-рые на поверхности кристалла выявляются методом избирательного травления в виде линий и полос скольжения. С увеличением степени деформации часто возникает ячеис-тая структура, выявляемая электронным микроскопом и по рассеянию рентгеновских лучей. Границы ячеек состоят из густо расположенных Д., размер ячеек обычно около 1 мкм. При размножении Д. средние расстояния между нимисокращаются, их поля напряжений перекрываются и скольжение затрудняется. Чтобы оно могло продолжаться, приложенное внешнее напряжение увеличивают (см. Деформационное упрочнение). Упрочнение кристаллов достигается также введением различных препятствий для движения Д. примесных атомов (в виде легирующих добавок), частиц второй фазы (возникающих в процессе термической обработки диффузионным путем или при бездиффузионных фазовых превращениях), двойников, радиа- [c.368]

МАРТЕНСЙТ [по имени нем. металловеда А. Мартенса (А. Martens) ] — 1)В кристаллических телах — структурная составляющая, представляющая собой низкотемпературную полиморфную модификацию. Возникает в результате сдвигового бездиффузионного фазового превращения (см. Мартенситные превращения, Полиморфизм), имеет вид отдельных кристаллов, [c.771]

Современные представления о мартенситных превращениях как бездиффузионных фазовых превращениях в твердых телах в значительной степени сформировались под воздействием основополагающих идей и трудов Курдюмова и его школы. Проведенные в 30 х годах исследования показали, что превращения, аналогичные превращению аустенига в мартенсит в стали, имеют место в сплавах на основе меди, что позволило говорить [c.141]

Сопоставляя полное число импульсов АЭ с полным числом возникших пластин, которое оценивалось делением объема мартенситной фазы на средний объем пластины, авторы [448, 449] делают предположение, что отдельный импульс АЭ обусловлен образованием отдельной мартенситной пластины ). В то же время авторы [451 ] на основании своих экспериментов приходят к выводу, что один импульс АЭ соответствует всем мартенситным включениям, возникшим в пределах одного зерна. Выделить шгнал АЭ, соответствующий образованию отдельного микрокристатша мартенсита, не удается. Эта задача представляет интерес как дпя изучения кинетики мартенситного превращения, так и с точки зрения возможности регистрации сигнала АЭ, сопровождающего элементарный акт бездиффузионного фазового превращения. [c.229]

Превращение состоит только в изменении решетки твердого раствора без изменения состава исходной и конечной фаз и не требует диффузионных процессов для своего протекания. Пргвращение аустенита в мартенсит является безДиффузионным. [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология