Термоупругий мартенситный кристалл

Рис. 5.4. Схема форм термоупругих мартенситных кристаллов, наблюдавшихся в сплаве Си—А1-№ [290] а, б копьевидные мартенситные кристаллы, не достигшие противоположной стороны образца, в - форма мартенситного кристалла после достижения противоположной стороны образца

Типичной формой термоупругого мартенситного кристалла, изучению которой посвящено много исследований, является копье (см, рис. 5.3). Структура копья во многих сплавах исследована весьма детально благодаря использованию электронно-микроскопических методов наблюдения. [c.151]

Рис. 5 8. Схема термоупругих мартенситных кристаллов в виде ромбов (гг), копий (б), клиньев (в) и разветвлений (г) в монокристаллах сплавов Сг1 гп [299]

Рис. 5.10. Модель плоской границы термоупругого мартенситного кристалла в случае превращения с одной границей раздела

Рис. 5.11. Дислокационная модель термоупругого мартенситного кристалла

Р и с. 5.12. Схема дислокационного квадруполя, используемая для оценки упругой энергии термоупругого мартенситного кристалла [c.156]

На осциллограмме серия всплесков АЭ на начальном участке, по-видимому, связана с возникновением системы игольчатых кристаллов, тогда как одиночный всплеск на завершающем участке можно связать с возникновением копьевидного микрокристалла (он очень напоминает импульс, сопровождающий возникновение отдельного микродвойника в цирконии см. рис. 8.16). Поскольку возникновение отдельного микрокристалла мартенсита, как и двойника или трещины, сопровождается образованием поверхности раздела, обладающей энергией, то оно происходит скачком, что вызывает всплеск АЭ. Как показано в [306], образование термоупругого мартенситного кристалла и в процессе охлаждения также происходит сначала скачком, за которым уже следует плавный рост. Авторы [442] как раз и наблюдали всплески АЭ, сопровождающие возникновение кристаллов термоупругого мартенсита в процессе охлаждения. Естественно возможны и всплески АЭ из-за прерывистого роста кристаллов, обусловленного наличием стопоров [441], [c.231]

Переходя к исследованиям АЭ в процессе термоупругого мартенситного превращения, отметим, что первые исследования такого типа были проведены для случая термоупругого мартенситного превращения в u-Al—Ni [419]. Принцип регистрации АЭ практически не отличался от указанного в [412]. Такая методика позволила констатировать одиозная ную связь параметров эмиссии с процессами возникновения, подрастания и исчезновения кристаллов мартенсита. Сложная структура сигналов может быть обусловлена скачкообразным характером возникновения мартенсита, а также образованием в нем двойников. [c.228]

Результаты [441 ] свидетельствуют о том, что регистрация АЭ — очень чувствительный метод для изучения термоупругих мартенситных превращений в частности, удается этим методом очень четко фиксировать температуру начала превращения. Скорость АЭ особенно велика в начале прямого и в конце обратного превращений. В случае прямого превращения с одной границей раздела [440] при равномерном движении границы зафиксировать импульсы АЭ не удается. АЭ наблюдается при преодолении границей структурных дефектов и при взаимном пересечении мартенситных кристаллов [441]. Дисбаланс АЭ в сплаве Ti—Ni связывают с фазовым наклепом [443, 446] в пользу этого обстоятельства говорит и изменение АЭ в процессе температурного циклирования сплава (подробнее см. [447]). [c.229]

Характерной особенностью мартенситных превращений является наличие упругой связи между кристаллами новой и старой фаз. Это приводит к тому, что в процессе роста кристаллов мартенсита возникают значительные упругие деформации, вызываемые сдвигами кристаллов старой фазы. Такая особенность обусловливает замедление илн полное прекращение превращения еще до его полного завершения. Если превращение останавливается, то достигается термоупругое равновесие. Под влиянием подобных термоупругих изменений изделие или образец стали деформируется и изменяет свои размеры. [c.518]

Если термоупругий мартенситный кристалл развйвается в нестесненных условиях, то форма термоупругих кристаллов становится не копьевидной. Вместо систем взаимно пересекающихся двойников остается одна система параллельных. Например, в монокристаллах этих сплавов образуются толстые пластины мартенсита с одной ориентировкой. В этом случае превращение реализуется перемещением одной границы раздела. Такое превращение наблюдалось, например, в [297] при охлаждении образца монокристалла с одной стороны. Единственная граница раздела отделяет исходную 31 -фазу от мартенситной у -фазы. Последняя является сдвойникованной (пронизана плоскими двойниками). Анализируя структуру такой границы, изученную в [296] с помощью сканирующей электронной микроскопии (рис. 5.7), можно прийти к вьшоду, что она очень напоминает границу с матрицей одной из половинок копья, т.е. в плоском случае деформация с инвариантной плоскостью может быть осуществлена более простым способом (без копьевидного образования). Наличие двойниковой структуры тем не менее необходимо для понижения упругой энергии системы [298]. [c.152]

Рассмотрение данамических зада о развитии термоупругих мартенситных кристаллов [357] прзволяет рписать кинетику формоизменения материала, в частности определить Е ременной интервал восстановления его формы. Это важно и с точки зрения прикладного использования материалов с эффектом памяти формы, так как показывает принципиальную возможность получения оценок времени срабатывания разнообраз- [c.180]

На рис. 8.22 представлена индентированная поверхность кристалла, на рис. 8.23 - осциллограмма возникающих импульсов АЭ. В районе индентора возникли большой копьевидный термоупругий мартенситный кристалл и система игольчатых микрокристаллов. Заметим, что использование локального нагружения открывает широкие возможности изучения характера возникающих мартенситных кристаллов в зависимости от конфигурации внешнего упругого поля ). Поскольку в материале может реализоваться большое количество вариантов мартенсита, то практически при любой конфигурации внешнего упругого поля возникает целый набор мартенситных микрокристаллов, что сказывается на характере сигналов АЭ. [c.231]

Довольно длительное время упругое двойникование воспринималось как своеобразное и интересное, но изолированное и весьма редкое явление в механике кристаллов. Однако последовавшие позже открытия термоупругого мартенситного превращения (эффект Курдюмова), сверхупруго-сти и эффекта памяти формы, а также широкое использование в технике [c.6]

В результате в области упругого двойникования практически решена одна из основных задач физики прочности и пластичности — достижение полного количественного описания процесса пластической деформации кристалла упругим двойникованием в дислокационных терминах. Поскольку эта задача еще не решена для других способов пластической деформации, то представлялось полезным изложить совокупность результатов, полученных при изучении упругих двойников. Кроме того, знакомство с этой областью позволяет также рассмотреть ряд проблем физики прочности и пластичности, таких, как гистерезис, последействие, акустическая эмиссия, эффекты сверхупругости и памяти формы, на уровне изолированного скопления дислокаций, что позволяет перейти к дислокационному описанию термоупругих мартенситных включений и сегнетоэластических доменов. [c.12]

Подводя итог результатам гл. 4, можно сделать вывод, что на уровне отдельного двойника достигнуто полное количественное описание процесса двойникования. Столь детальное описание обратимой пластичности в случае упругого двойникования оказывается полезным при анализе других реализаций обратимой пластичности кристаллов, например в материалах с термоупругим мартенситным превращением и в сегнетоэластиках. [c.139]

Под термоупругим мартенситным превращением обычно понимают такое мартенситное превращение, при котором возникающие мартенситные кристаллы обратимым образом меняют свои размеры, согласуясь с изменениями температуры непрерьшно растут при понижении температуры, а также уменьшают свои размеры и в конечном счете исчезают по мере повышения температуры. [c.147]

Первое экспериментальное наблюдение термоупругого мартенситного превращения [40] было проведено на образцах сплава Си-А1, содержащего 14,5% А1 с добавкой N1 (1,0-1,5%). После закалки от 900 °С образцы имели структуру р 1 -фазы. Появление кристаллов мартенситной фазы начиналось около 283 К. При медпенном охлаждении можно было наблюдать постепенный рост 7 -кристаллов. Эти кристаллы имели форму двух родов одни давали на поверхности шлифа длинные параллельные полосы, утол- [c.147]

Тот факт, что термоупругие свойства кристаллов сохраняются при больших размерах мартенситных включений, означает, что по границе раздела ф з (которая перемещается при изменении размеров мартенситного включения) сохраняется правильное "когерентное сопряжеше, обеспечивающее упругий и обратимый характер превращения. [c.149]

Наиболее принципиальным моментом в изучении физической природы термоупругого преврашения является исследование влияния внешних напряжений на это превращение. Одной из первых работ, посвященных анализу влияния упругих деформаций кристалла на ход термоупругого мартенситного превращения, была работа [288]. В ней установлено, что при деформации сжатием /3-латуни при температуре выше мартенситной точки образуются кристаллы мартенсита. Эти кристаллы растут по мере увеличения нагрузки, а затем уменьшаются и исчезают при снятии нагрузки. Детальное исследование роста кристаллов мартенситной фазы при изменении температуры и под действием приложенных напряжений проведено в [289]. Установлено, что в результате действия напряжений растут только те кристаллы, которые благоприятно ориентированы по отношению к приложенному напряжению. Поведение растущих кристаллов является "упругим межфазные границы перемещаются в обратном направлении при снятии нагрузки либо при перемене знака изменения температуры. Лишь в случае образования кристалла мартенсита с единственной грашщей, пересекающей весь монокристалл, граница не перемещается в обратном направлении при снятии нагрузки. [c.149]

Полученные в [289] результаты обнаружили еще более глубокую связь между термоупругим мартенситным превращением и упругим двойникованием.чКхшнообразные мартенситные кристаллы, так же как упругие двойники в кристаллах кальцита, увеличивались или уменьшались (с некоторым гистерезисом) в зависимости от того, увеличивалось или уменьшалось напряжение. Если мартенситный криста1ш проходил через все зерно, стано- [c.149]

Интересная особенность АЭ, сопровождающей термоупругое мартен-OiTHoe превращение в u-Al-Ni, отмечается в [419]. Это — большее значение амплитуды АЭ при возникновении мартенситного кристалла, чем при его исчезновении. В дальнейшем [437] с помощью металлографических наблюдений было показано, что межфазная граница мартенсит — матрица в этом случае перемещается в сторону исходной фазы большими скачками, чем в сторону мартенситной. [c.228]

Таким образом, использованием метода АЭ (т.е. регистрации упругих колебаний, возникших при формоизменении материала) позволяет существенно продвинуться в пошмании процессов обратимой пластичности кристаллов - упругого двойникования, термоупругого мартенситного превращения, сверхупругости, обратимого перемещения доменов в сегнетоэластиках ). Такие исследования важны и для приложений (например, в [456] иа основе изученных закономерностей АЭ предложен способ контроля получения заданных физико-механических свойств сплавов с эффектом памяти формы). [c.232]

Таким образом, обнаруженное термоупругое превращение пришщ-пиально отличалось от других типов мартенситных превращений, когда кристаллы мартенсита образуются за очень короткий (не превышающий [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология