Про природу тетрагональности мартенситу вуглецевої сталі

Ю. Я. Мєшков, В. А. Лободюк

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 11.09.2017. Завантажити: PDF

У статті розвинуто раніше представлену у повідомленні [1] аналізу показників тетрагональности вуглецевого мартенситу з урахуванням чинника обмеженої розчинности Карбону в аустеніті, який зумовлює неоднорідність розподілу локальних тетрагональних спотворень ґратниці $\alpha$-фази по всьому об’єму кристалу мартенситу, через що значення відношення $c/a$, яке визначається експериментально, є усередненим значенням тетрагональности для сталі із заданим вмістом Карбону. Запропоновано модель розрахункового визначення локальної величини тетрагональности елементарної комірки ґратниці $\alpha$-фази, що містить атом C. На основі аналізи зміни через мартенситне перетворення міжатомових віддалей у ґратницях $\gamma$- і $\alpha$-фаз показано, що в ґратниці мартенситу розташування атома C посередині ребра $c$ ОЦК-комірки приводить до сильного локального викривлення її форми. Зроблено висновок про те, що внаслідок цього кристал мартенситу вуглецевої сталі складається в основному з ОЦК-комірок $\alpha$-фази з рідкісними (відповідно до концентрації атомів C) включеннями «псевдокубічних» комірок зі збільшеним до розміру 1,41$a$ одним ребром. Очевидно, сукупність таких збільшених ребер «псевдокуба» із атомом C, орієнтованих по осі $c$, приводить до розщеплення дифракційної лінії {110} мартенситу (по якій найчастіше й визначають тетрагональність), що дає підстави трактувати це як тетрагональність усієї ґратниці з відношенням осей її комірок $c/a$, усередненим по всьому кристалу $\alpha$-фази.

Ключові слова: вуглецева сталь, мартенсит, аустеніт, параметер ґратниці, тетрагональність, спотворення, неоднорідність.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).