Аустениттің мартенситке айналуы және аустениттің бейнитке аралық айналуы

Дәріс №10

Сабақтың жоспары:

1. Термодинамика және айналым ерекшеліктері

2. Мартенситтік айналымның кристаллогеометриясы

3. Мартенситтік айналымның кинетикасы

Кілт сөздер: еркін энергия, термодинамика, мартенсит, айналу

Термодинамика және айналу ерекшеліктері -ң а_м-ға ауысуының қозғаушы күші болып аустенит пен мартенситтің әр түрлі меншікті еркін энергиясы әсерінен болады, және олар температураға тәуелді. Мартенситтің еркін энергиясы (сурет 4,3) аустениттікінен төмен болғандықтан белгілі бір температураға салқындатқанда мартенситтің аустенитке ауысуы жүреді. Аустениттік аймақтағы құйманы салқындатқанда мартенситтік айналым едәуір төмен жатқан М_и нүктесінен басталып, М_к нүктесінен аяқталады. Ұқсас құбылыс мартенситті қыздырғанда да байқалады, және А_и нүктесінде аустенитке ауысады және А_и нүктесінде аяқталады (сурет 4,4). Сондықтан мартенситтік айналымның елеулі гистерезисі байқалады. Гистерезистің пайда болуының негізгі себебі болып

∆F_об. >∆F_пов.+F_упр.

Сондықтан мартенситтік айналым жүру үшін металл температурасы Т_о –ден төмен болуы тиіс, ∆F_об. ұтысы үшін көлемдік энергия өзгерісі кезінде ∆F_упр.серпімділік деформациясының энергиясы орнын толықтырып және ∆F_пов. бөлімнің шекарасы құрылымы үшін. Тікелей мартенситтік айналымға барлық фактор мүмкіндік туғызады,үлкейтуші F_об. және кішірейтуші ∆F_пов. және ∆F_упр. Осының біріне аустениттік және мартенситтік тордың когеренттігін аламыз және оның пластикалығын аламыз және оның пластикалық формалары.

Мартенситтік айналымның кристаллографиясы

Аустенит деформациясы әсерінен құрылған мартенситтің, тек салқындату әсерінен құралған мартенситтен ерекшелігі – өте дамыған дислокациондық құрылымы және кішілеу кристалл қалыңдығында. Мартенситтік айналудың кристаллогеометриясын өте қарапайым және көрнекі Бейннің схемасымен суреттуге болады (сурет 208).Ол үшін 2 көршілес элемантарлы аустенит ұяшығында тетрагональді ұяшықты белгілеп алу қажет және тор қатынасында c/a=√2, мартенсит ұяшығын алу үшін, белгіленген ұяшықты ось айналасында шамамен 20%-ға қысып және ось айналасы 12 %-ке созу. Сондай-ақ бірыңғай торлық деформацияны Бейндік деп атайды. Деформацияның нақты мәні болат құрамындағы көміртегіге тәуелді, яғни мартенсит торының тетрегональдығымен байланысты (көміртегілік болатта максималдық мән c/a=1.08)

Бейн деформацицсында барлық көміртегі атомдары аустенит торының буыны арасында мартенсит торы осінің бойында болып, оның тетрогональдық бұрмалауын көрсетеді. Алайда Бейн схемасы тек көрнекі схема болып келеді. Шындығында мартенситтік айналымда атом қозғалысы өте күрделі болып келеді. Бұл жайлы мартенситтік және аустениттік торлардың ориентациялық қатынасы көрсетеді. Қолданыстағы теориямен Бейндік деформацияны толықтауышпен яғни ұқсастыру немесе дислокациондық сырғымамен толықтыру қажет. Бұл жағдайда бақыланған ориентациялық қатынас мартенситті кристалдағы ұқсастықпен немесе дислокациядан белгілі болады. Суреттелген кристаллографиялық механизм макромасштабта көлем өзгерісіне және беттік рельеф өзгерісіне әкеледі. Басқа да кристаллографиялық құрылымға мартенситтік айналымда қара және түсті құймада өзіне қатысты кристаллогеометриялық схема қарастырылған.