Кристалічна структура мартенситу вуглецевих сталей

В. А. Лободюк, Ю. Я. Мєшков

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

Отримано: 29.05.2019; остаточний варіант - 21.10.2019. Завантажити: PDF

Проаналізовано результати досліджень кристалічної структури мартенситу вуглецевих сталей. Впровадження атомів С в сталі (до 1,7% мас. або $\cong$ 8 ат.%) на одне із ребер $a$, $b$, $c$ ОЦК-ґратниці мартенситної фази (типу ОЦК-ґратниці $\alpha$-Fe) призводить до збільшення цього ребра та відповідних змін сусідніх ребер. У цьому випадку кристалічну структуру мартенситу можна відобразити у вигляді набору блоків із 4-х спотворених ОЦК-ґратниць, що мають різні розміри $a$, $b$, $c$ ребер. При впорядкованому розташуванні атомів С тільки на ребрі $c$ виникає псевдотетрагональна структура, яка призводить до дублетного розщеплення дифракційних ліній. У випадку хаотичного (невпорядкованого) розташування атомів С (на будь-якому із ребер $a$, $b$, $c$) структура мартенситу залишається кубічною, а дифракційні лінії уширюються. Кристалічна структура мартенситу також достатньо добре відображається за допомогою сереньоквадратичних зміщень атомів Fe із положень рівноваги, що викликані періодичним впровадженням атомів С на ребра $c$ ОЦК-ґратниць мартенситу.

Ключові слова: вуглецева сталь, мартенсит, кристалічна структура, впорядкування, блоки підґратниць, тетрагональність, псевдотетрагональність.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i01/0123.html

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

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

W. L. Fink and E. D. Campbell, Trans. Am. Soc. Steel Treat., 9, No. 6: 717 (1926).
Г. В. Курдюмов, Н. Я. Селяков, Н. Т. Гудцов, Журнал прикладной физики, 4, вып. 2: 51 (1927).
E. Önman, Nature, 127, No. 4: 270 (1931). Crossref
K. Honda and Z. Nishiyama, Sci. Rep. Tohoku Imp. Univ., 21, Ser. 1: 299 (1932).
G. V. Kurdyumov, J. Iron Steel Inst., 195, No. 1: 26 (1960).
A. G. Khachaturyan and G. V. Kurdyumov, Acta Metallurg., 23, No. 9: 1077 (1975). Crossref
G. V. Kurdjumov and A. G. Khachaturyan, Metallurg. Trans., 3, No. 5: 1069 (1972). Crossref
Y. Lu, H. Yu, and R. D. Sisson Jr., Mater. Sci. Eng. A, 700, No. 5: 592 (2017). Crossref
Э. Э. Каминский, М. Д. Перкас, Проблемы металловедения и физики металлов: Сб. ЦНИИЧМ (Москва: Металлургия: 1949), с. 211.
K. Honda, Archiv Eisenhuttenw., 1, No. 4: 527 (1927/28). Crossref
Л. И. Лысак, Я. Н. Вовк, Физ. мет. металловед., 20, № 3: 540 (1965).
Ю. Л. Альшевский, Г. В. Курдюмов, Физ. мет. металловед., 25, № 1: 172 (1968).
L. Cheng, A. Böttger, Th. H. de Keijser, and E. L. Mittemeijer, Scr. Metallurg. et Materialia, 24, No. 3: 509 (1990). Crossref
O. D. Sherby, J. Wadsworth, D. R. Lesuer, and C. K. Syn, Metallurg. Trans., 49, No. 9: 2016 (2008). Crossref
Ю. Л. Альшевский, Физ. мет. металловед., 27, № 4: 716 (1969).
А. Г. Хачатурян, Теория фазовых превращений и структура твердых растворов (Москва: Наука: 1974).
V. A. Lobodyuk, Yu. Ya. Meshkov, and E. V. Pereloma, Metallurg. and Mater. Trans., 50A, No. 1: 97 (2019). Crossref
В. А. Лободюк, Ю. Я. Мешков, Металлофиз. новейшие технол., 39, № 9: 1281 (2017). Crossref
C. Zener, Trans. AIME, 167, No. 3: 550 (1946).
В. К. Крицкая, В. А. Ильина, ДАН СССР, 185, № 6: 1273 (1969).
В. К. Крицкая, Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения (Москва: Наука: 1972), c. 94.
М. П. Арбузов, ДАН СССР, 74, № 6: 1085 (1950).
В. И. Изотов, Л. М. Утевский, Физ. мет. металловед., 25, № 1: 98 (1968).
E. Bain, Trans. AIME, 70, No. 1: 25 (1924).
В. А. Ильина, В. К. Крицкая, Г. В. Курдюмов, ДАН СССР, 85, № 1: 997 (1952).
H. Lipson and A. M. B. Parker, J. Iron and Steel Inst., 149, No. 1: 123 (1944).
М. П. Арбузов, Л. И. Лысак, Е. Г. Нестеренко, ДАН СССР, 90, № 3: 373 (1953).