Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Фазовые превращения в стали -> Мартенсит - образование и превращения -> Мартенсит - образование и превращения

Мартенсит - образование и превращения

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

В 1947 г. Г. В. Курдюмов сформулировал основные положения теории мартенситных превращений и пришел к выводу о существовании явлений, невозможных с точки зрения теории напряжений. Одно из них заключается в протекании изотермического превращения аустенита в мартенсит при достаточно низких температурах. Другое — касается существования «упругих» кристаллов мартенсита и термоупругого равновесия при мартенситных превращениях. Предсказанные явления были экспериментально обнаружены в дальнейшем, что подтвердило справедливость положений этой теории.

Согласно теории Г. В. Курдюмова, термодинамические условия протекания мартенситного превращения в стали определяются обычным для фазовых превращений стремлением к состоянию с меньшим запасом свободной энергии. На рис. 76 показано взаимное расположение линий свободной энергии аустенита, перлита и мартенсита. Мартенситное превращение становится возможным ниже Т0. Пр.и этих температурах наименьшим запасом свободной энергии обладает перлит, образование которого невозможно из-за запрещения «нормального» превращения и диффузии углерода в районе низких температур.

Стремление к превращению аустенита в перлит и мартенсит определяется разностью свободных энергий AFAn и АFAM, соответственно.

На рис. 77 показана температурная зависимость этих величин, определенная опытным путем.

Существенное отличие мартенситных от фазовых превращений других видов — необходимость достижения определенной степени переохлаждения, без которой процесс невозможен. Если

перлитное превращение начинается после самого незначительного охлаждения аустенита ниже А1 то для образования мартенсита необходимо переохлаждение до температуры М1. Величина переохлаждения (Т0 — Мн) для углеродистой стали обычно равна 200—250°.

Эта особенность мартенситного превращения связана с тем, что оно протекает в анизотропной упругой среде при малой

энергии тепловых колебаний атомов. Переход от у- к а-решетке «атом за атомом» по диффузионному способу при этом невозможен, так как требует большой энергии активации. Поэтому осуществляется бездиффузионное превращение путем направленных перемещений групп атомов при сохранении связи между решетками аустенита и мартенсита (схематически изображено на рис. 78, а). Сохранение когерентности (сопряженности) плоскостей решеток и порядка на границе приводит к образованию большой упругой деформации, для чего необходимо расходование энергии. Дальнейший рост приводит к нарушению когерентности и порядка на границе — отрыву кристалла мартенсита. Продолжение роста при этом за счет диффузионного переноса атомов от решетки аустенита к решетке мартенсита невозможно из-за низкой температуры и высокой энергии активации этого процесса. Рост прекращается (рис. 78, б).

Таким образом, для образования мартенситных кристаллов необходимо расходование энергии на упругую и пластическую деформации, образование поверхности частицы и отрыв решеток мартенсита и аустенита. Единственный источник этой работы— определенная величина разности свободных энергий исходной .и конечной фазы, которая достигается при переохлаждении от Т0 до Мн (рис. 76 и 77).

Описанный характер превращения обусловливает две основные особенности образования мартенсита.

1. Быстрое появление и рост кристаллов мартенсита.

2. Прекращение роста после достижения кристаллами определенных размеров.

Поскольку образование мартенсита является следствием сложного сдвига в решетке аустенита, то приложение напряжений от внешних сил сообщает аустениту часть энергии, необходимой для превращения. В этом случае превращение может протекать при температуре выше Мн (рис. 77, например, МD), так как недостаточная разность свободных энергий AFАМ будет дополняться энергией деформации. Очевидно также, что образование мартенсита не может происходить выше температуры То, когда устойчива структура аустенита.

Третья основная особенность мартенситного превращения — прекращение его немедленно после достижения данной температуры для некоторой выдержки и изотермического распада при ней и возобновление в процессе дальнейшего охлаждения. Эта особенность непосредственно связана с вопросом о процессе зарождения мартенситных кристаллов, так как только зная условия зарождения можно объяснить причины прекращения этого процесса, в то время как превращение аустенита в мартенсит не закончено. Этот вопрос до сих пор еще не решен.

Для объяснения природы зародышеобразования мартенситных кристаллов и причин механической стабилизации, было

предложено несколько гипотез. Первая из них основана на представлении о существовании неоднородного распределения углерода (и легирующих элементов) по объему аустенита, в связи с чем в первую очередь превращаются обедненные объемы (гетерогенные флуктуации). Для дальнейшего превращения необходимо снижение температуры для достижения Мн обогащенных объемов. Это представление до сих пор поддерживают некоторые исследователи, несмотря на то, что достаточно давно было показано совпадение составов исходного аустенита и полученного мартенсита.

Вторая гипотеза основана на представлении о наличии «замороженных» гетерофазных флуктуаций, т. е. объемов с решеткой мартенсита, которые возникают при высоких температурах и «замораживаются» быстрым охлаждением до температуры МH и ниже. Согласно этой гипотезе при данной температуре в превращении участвуют объемы критического размера. После их исчерпания нужно понизить температуру, и тогда, в связи с уменьшением критического размера зародыша, в превращении могут участвовать гетерофазные флуктуации меньших объемов. Это представление мало вероятно, так как охлаждение до низких температур должно привести к появлению упругих сил на границе сопряжения этих объемов и исходного мартенсита, которые мгновенно уничтожат флуктуации упаковки.

Одно из представлений позволяет объяснить причины прекращения превращения в изотермических условиях, не затрагивая вопрос о природе зародышеобразования. Прекращение превращения связывается с всесторонним сжатием непревращенных объемов аустенита, которое происходит благодаря увеличению удельного объема образовавшегося мартенсита. Всестороннее сжатие, например, действительно приводит к понижению температуры МH. Однако стабилизация аустенита наблюдается уже при появлении первых игол мартенсита, когда всестороннее сжатие практически реализоваться не может. Предложенное объяснение, вероятно, в определенной степени справедливо для конечных стадий превращения.

Наиболее вероятной причиной третьей особенности мартенситного превращения является непрерывное изменение состояния аустенита. Это представление было подвергнуто экспериментальной проверке. Сущность его заключается в следующем.

В отличие от других видов фазовых превращений, мартенситное протекает путем ориентированного перемещения групп атомов ниже температуры порога рекристаллизации. Как было ранее показано С. Т. Конобеевским, а также М. И. Заха

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.11.01   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:26 Металлочерепица ATLAS

13:20 Металлочерепица САФАРИ

13:18 Металлочерепица SATIN

13:13 Фальцевая кровля GRAND LINE

12:08 Новые бесшовные трубы со склада и под заказ

11:16 Кулачки для токарного патрона 1000 мм

11:16 Вал фрикционный 16К20, 1К62, 1М63, 2м55, 6р12, 6р82, вм127

11:16 Вал фрикционный в сборе 1К62, 16К20, 16б16, 1к62д, 1М63, 1м6

11:16 запчасти к фрезерным станкам

11:16 Запчасти к станкам

НОВОСТИ

24 Июля 2017 17:09
Снос 108-летнего стального моста в американском штате Нью-Гэмпшир

25 Июля 2017 17:15
Выпуск стали в США за третью неделю июля вырос на 0,6%

25 Июля 2017 16:46
Производственные результаты ”Polymetal” за 2-й квартал 2017 года

25 Июля 2017 15:23
Турецкий импорт коксующегося угля за 5 месяцев вырос на 7,65%

25 Июля 2017 14:07
”ММК-ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ПАРК” получил признание на федеральном уровне

25 Июля 2017 13:48
Азиатский выпуск чугуна в июне вырос на 1,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стальные канаты - конструктивные особенности

ТОП 8 самых ожидаемых новинок кино

Защита металлоконструкций от огня

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.