Распределение углерода в низкотемпературном мартенсите на основе железа и его тетрагональность
В. Г. Гаврилюк1, С. А. Фирстов2, В. А. Сирош1, А. И. Тищенко1, Г. С. Могильный1
1Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
2Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Академика Кржижановского, 3, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
Получена: 10.02.2016. Скачать: PDF
Распределение углерода в свежезакалённом Fe—C-мартенсите, полученном в процессе охлаждения до 4,5 К, исследовано методом мёссбауэровской спектроскопии. Установлено размещение атомов углерода в одной из трёх подрешёток октаэдрических междоузлий и не подтверждена частичная занятость ими других подрешёток или тетраэдрических междоузлий. Распад свежезакалённого изотермического мартенсита начинается при нагреве выше -50°C и приводит к исчезновению одиночных атомов углерода в α-твёрдом растворе и образованию их кластеров. В сравнении с мартенситом, полученным закалкой при комнатной температуре, свежезакалённый низкотемпературный изотермический мартенсит характеризуется пониженной тетрагональностью, которая частично восстанавливается при последующем нагреве выше -50°C. Основываясь на оценках плотности дислокаций в полученном мартенсите и отсутствии выделения ε-карбида при последующем отпуске, сделан вывод, что, вследствие низкой прочности образованного несостаренного мартенсита, изотермическое мартенситное превращение сопровождается пластической деформацией. В результате предложена новая интерпретация аномально низкой тетрагональности низкотемпературного мартенсита, суть которой заключается в захвате и транспорте дислокациями скольжения неподвижных атомов углерода с удалением их из твёрдого раствора и образованием углеродных атмосфер в поле напряжений дислокаций. Приведено её сопоставление с существующими гипотезами. Обсуждены две возможные причины частичного восстановления тетрагональности при старении низкотемпературного мартенсита: (i) размораживание атмосфер Снука, созданных движущимися дислокациями при низких температурах, и (ii) когерентные напряжения на границах чередующихся областей, обогащённых и обеднённых углеродом в модулированной структуре состаренного мартенсита.
Ключевые слова: изотермическое мартенситное превращение, пластическая деформация, ближний атомный порядок, дислокации, тетрагональность.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i04/0455.html
PACS: 61.05.cp, 61.72.Hh, 62.20.fq, 64.70.kd, 81.30.Hd, 81.30.Kf, 81.40.Lm