Мартенситовые превращения

Особую группу превращений, характерных более всего для металлов и сплавов, составляют мартенситовые превращения. Характерной особенностью этих превращений является то, что они необратимы в строго термодинамическом смысле, хотя и обратимы в структурном отношении. Если высокотемпературную форму охладить до температуры Гь при которой низко- и высокотемпературная формы имеют одинаковую энергию Гиббса, то превращения не произойдет. Вещество необходимо охладить до температуры начала мартенситового превращения (7м), прежде чем появится низкотемпературная форма. Если по достижении охлаждение прекратить, то дальнейшее превращение не происходит. При последующем понижении температуры образуется все большее количество низкотемпературной модификации. Наконец, достигается температура Гг ( г, Л и Гм), при которой превращение [c.151]

Мартенситовые превращения иногда называют бездиффузион-ными, так как они осуществляются путем сдвига одной или нескольких атомных плоскостей на сравнительно короткие расстояния, меньшие, чем межатомные. Поэтому эти превращения не удается предотвратить закалкой, чтобы получить высокотемпературную форму в метастабильном состоянии. [c.152]

Мартенситовое превращение не распространяется на весь кристалл одновременно, а затрагивает лишь небольшие участки в определенной последовательно. Эти участки в виде пластинчатых выделений можно наблюдать под микроскопом. Напомним, что при температуре когда энергия Гиббса низкотемпературной и высокотемпературной форм, взятых в чистом виде, одинакова, равновесие между этими формами не достигается. Следовательно, необходимо принять в расчет другие энергетические источники превращения. При охлаждении тисталла энергия АО, соответст- [c.152]

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]

Итак, структурные изменения при охлаждении кристаллов,, подобных Agi, можно описать следующим образом при T=Ts образуются микродомены упорядоченных фаз, в интервале Taсобой когерентную смесь матрицы — высокотемпературной фазы с объемом Ув, микродоменов (Км) и доменных стенок (Уд), причем Уд<СУв+Ум- По мере понижения температуры Ум увеличивается, Ув падает, а в точке Та когерентная структура исчезает, а домены сливаются, образуя единую р-фазу. Присутствие микродоменов, неоднородно зарождающихся в решетке на дефектах, приводит к термическому гистерезису, характерному для всех мартенситовых превращений. [c.154]

Температурные воздействия. Влияние температур на скорость твердофазных превращений, как уже отмечалось выше, существенно зависит от механизма самих превращений. Высокотемпературное состояние сравнительно легко фиксировать путем закалки, если переход в низкотемпературную форму совершается реконст-рукционным изменением решетки, позиционным упорядочением или изменением типа химической связи. Вместе с тем, практически невозможно при нормальном давлении предотвратить закалкой мартенситовые превращения или процессы ориентационного упорядочения. Например, никому не удавалось пока закалить обусловливающую суперионное состояние высокотемпературную фазу солеобразных твердых электролитов, в частности Li2SO4. Известные возможности в этом смысле открывает предложенная сравнительно недавно техника сверхбыстрого (2-10 К/с) охлаждения, основанная на катапультировании микрообъемов расплавов на поверхность быстро вращающегося металлического барабана, охлаждаемую жидким азотом [158]. Применение этого метода к металлическим системам позволило варьированием скорости охлаждения получить набор метастабильных кристаллических модификаций и аморфное состояние сплавов фиксированного состава. [c.155]

Авторы работы [160] изучили зависимость температуры мартенситового превращения в железоникелевых сплавах от давления. Оказалось, что концентрация мартенситовых о. ц. к. зародышей (дефектов решетки) в высокотемпературной г. ц. к. фазе может быть настолько уменьшена термообработкой при повышенном давлении, а их рост задержан до такой степени путем охлаждения под давлением, что мартенситовое превращение не произойдет вообще, даже после снятия давления при температуре, превышающей температуру перехода из г. ц. к. структуры в о. ц. к. структуру. В этом случае высокотемпературная фаза заморожена (АГ О), т. е. повышение давления благодаря уменьшению концентрации зародышей ниже критической концентрации, необходимой для начала превращения. [c.157]

Учитывая, что переход твердых электролитов из суперионного в обычное состояние во многом сходен с мартенситовым превращением [154], можно ожидать, что обработка высокотемпературных модификаций солей типа Li2S04 под давлением даст возможность получить их в метастабильном состоянии. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология