О природе тетрагональности мартенсита углеродистой стали

Ю. Я. Мешков, В. А. Лободюк

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 11.09.2017. Скачать: PDF

В статье развивается ранее представленный в сообщении [1] анализ показателей тетрагональности углеродистого мартенсита с учётом фактора ограниченной растворимости углерода в аустените, что обуславливает неоднородность распределения локальных тетрагональных искажений решётки $\alpha$-фазы по объёму кристалла мартенсита, в силу чего экспериментально фиксируемое значение параметра $c/a$ является усреднённым показателем тетрагональности для стали с заданным содержанием углерода. Предложена модель расчётного определения локальной величины тетрагональности элементарной ячейки решётки $\alpha$-фазы, содержащей атом C. На основании анализа изменения в результате мартенситного превращения межатомных расстояний в решётках $\gamma$- и $\alpha$-фаз показано, что в решётке мартенсита размещение атома углерода посредине ребра $c$ ОЦК-ячейки ведёт к сильному локальному искажению её формы. Сделан вывод о том, что вследствие этого кристалл мартенсита углеродистой стали состоит в основном из ОЦК-ячеек $\alpha$-фазы с редкими (в соответствии с концентрацией атомов C) включениями «псевдокубических» ячеек с увеличенным до размера 1,41$a$ одним ребром. Очевидно, совокупность таких увеличенных углеродсодержащих рёбер «псевдокуба», ориентированных по оси $c$, приводит к расщеплению дифракционной линии {110} мартенсита (по которой чаще всего и определяют тетрагональность), что даёт основание трактовать это как тетрагональность всей решётки с отношением осей её ячеек $c/a$, усреднённым по всему кристаллу $\alpha$-фазы.

Ключевые слова: углеродистая сталь, мартенсит, аустенит, параметр решётки, тетрагональность, искажения, неоднородность.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i10/1423.html

PACS: 61.50.Ks, 61.66.Dk, 61.72.Bb, 61.72.Dd, 61.72.S-, 81.30.Kf, 81.40.Ef


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. В. А. Лободюк, Ю. Я. Мешков, Металлофиз. новейшие технол., 39, № 9: 1281 (2017). Crossref
  2. Г. В. Курдюмов, Явления закалки и отпуска стали (Москва: Металлургия: 1960).
  3. Э. Э. Каминский, М. Д. Перкас, Проблемы металловедения и физики металлов: Сб. ЦНИИЧМ (Москва: Металлургия: 1949), с. 211.
  4. Ч. Киттель, Введение в физику твёрдого тела (Москва: Наука: 1978).
  5. E. S. Bain, Trans. AIME, 70, No. 1: 25 (1924).
  6. G. Kurdyumov and G. Sachs, Z. Phys., 64, No. 2: 325 (1930).
  7. G. Kurdyumov, Z. Phys., 55, Nos. 3–4: 187 (1929).
  8. Л. И. Лысак, Я. Н. Вовк, Физ. мет. металловед., 19: 699 (1965).