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

12:39 Круг нержавеющий AISI 321

12:39 Круг нержавеющий Aisi 321

10:27 Круг 10Г2, пруток стальной 10Г2

10:26 Круг стальной г/к 35ХГСА по ГОСТ 2590-2006

10:26 Круг стальной г/к 30ХГСА по ГОСТ 2590-2006

10:26 Круг стальной г/к 25Х1МФ по ГОСТ 2590-2006

10:26 Круг стальной г/к 20ХН3А по ГОСТ 2590-2006

10:26 Круг 18Х2Н4МА, пруток стальной 18Х2Н4МА

10:25 Круг, пруток стальной 13Х14Н3В2ФР-Ш

10:25 Круг стальной г/к 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 2590-2006

НОВОСТИ

21 Августа 2017 17:25
Продвинутая система пожаротушения в японской деревне

21 Августа 2017 15:27
142-летний судоподъемник Андертон (27 фото, 1 видео)

22 Августа 2017 12:08
Россия за полгода увеличила импорт стали с полимерным покрытием

22 Августа 2017 11:30
Выпуск стали в США за третью неделю августа упал на 1%

22 Августа 2017 10:11
”Росгеология” займется поисками угля на перспективных объектах в Якутии

22 Августа 2017 09:10
На ”ЗиО-Подольске” успешно прошли гидроиспытания реактора для ледокола ”Сибирь”

22 Августа 2017 08:42
Кирченовская ЗИФ выйдет на полную мощность в 3-м квартале 2017 года

НОВЫЕ СТАТЬИ

Плитка строительная керамическая

Прессовое оборудование для мебельной промышленности

Испытания гидроизоляции

Дверные ручки и фурнитура

Основы выбора сварочных аппаратов ММА

Аксессуары для смартфонов

Тканые и сварные стальные сетки

Алюминиевые и оцинкованные фасадные системы

Плиты ПБ – отличительные особенности изготовления и применения

Сварная балка как аналог обычной горячекатаной

Объемные буквы и световые короба как распространенные виды наружной рекламы

Как проводятся такелажные работы при перевозке станков

Высококачественная мебель на заказ

Грамотный подход к выбору материалов и технологии изготовления межкомнатных дверей

Выбор практичных и сочетающихся с интерьером межкомнатных дверей

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.