Розподіл вуглецю в низькотемпературному мартенситі на основі заліза та його тетрагональність
В. Г. Гаврилюк$^{1}$, С. О. Фірстов$^{2}$, В. О. Сірош$^{1}$, А. І. Тищенко$^{1}$, Г. С. Могильний$^{1}$
$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
$^{2}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03680, МСП, Київ-142, Україна
Отримано: 10.02.2016. Завантажити: PDF
Розподіл вуглецю у свіжозагартованому Fe—C-мартенситі, одержаному в процесі охолодження до 4,5 К, досліджено методом Мессбауерівської спектроскопії. Встановлено розташування атомів Карбону в одній із трьох підґратниць октаедричних міжвузлів і не підтверджено часткову зайнятість ними інших підґратниць або тетраедричних міжвузлів. Розпад свіжозагартованого ізотермічного мартенситу починається при нагріванні вище -50°C і приводить до зникнення поодиноких атомів вуглецю в $\alpha$-твердому розчині та утворення їх кластерів. У порівнянні з мартенситом, одержаним гартуванням за кімнатної температури, свіжозагартований низькотемпературний ізотермічний мартенсит характеризується зменшеною тетрагональністю, яка частково відновлюється при наступному нагріванні вище -50°C. Ґрунтуючись на оцінках густини дислокацій в одержаному низькотемпературному мартенситі та відсутності виділень $\varepsilon$-карбіду при наступному відпусканні, зроблено висновок, що, внаслідок низької міцности утвореного незастареного мартенситу, ізотермічне мартенситне перетворення супроводжується пластичною деформацією. В результаті запропоновано нову інтерпретацію аномально низької тетрагональности низькотемпературного мартенситу, суть якої полягає у захопленні та транспортуванні дислокаціями ковзання нерухомих атомів Карбону з видаленням їх із твердого розчину і утворенням Карбонових атмосфер в полі напружень дислокацій. Наведено її співставлення з наявними гіпотезами. Проаналізовано дві можливі причини часткового відновлення тетрагональности при старінні низькотемпературного мартенситу: (i) розморожування атмосфер Снука, утворених дислокаціями ковзання за низьких температур, і (ii) когерентні напруження на межах переміжних областей, збагачених та збіднених Карбоном у модульованій структурі застареного мартенситу.
Ключові слова: ізотермічне мартенситне перетворення, пластична деформація, близький атомовий порядок, дислокації, тетрагональність.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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