Інварні аномалії і мартенситне перетворення у сталях і стопах на основі Fe–Ni у сильному магнетному полі та без нього
І. В. Золотаревський
Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського, 64, 69063 Запоріжжя, Україна
Отримано: 12.03.2021; остаточний варіант - 27.10.2021. Завантажити: PDF
Проаналізовано вплив сильних імпульсних магнетних полів на мартенситне перетворення у сталях і стопах на залізонікелевій основі, яке характеризується «інварними аномаліями» певних фізичних властивостей. Показано, що аномально велике зміщення мартенситної точки деяких сталей і стопів у сильних імпульсних магнетних полях за низьких температур обумовлене появою магнетного фазового переходу першого роду. Цей перехід викликаний перебудовою неколінеарної магнетної структури $\gamma$-фази у колінеарну зі зміною координаційного числа у разі досягнення критичної міжатомної відстані в результаті зміни об’єму, що супроводжує парапроцес. Перетворення аустеніту в мартенсит по типу магнетного фазового переходу першого роду можливе і без магнетного поля, якщо критична міжатомна відстань досягається у мартенситній точці за рахунок спонтанної магнетострикції. Це можливо у випадку високого вмісту основного компонента — заліза та оптимального співвідношення конкурувальних атомів Феруму і Нікелю, наявності «каталізатора» (Cr, Mn), присутності елементів, що збільшують міжатомну відстань (С, N). Припускається, що магнето-фазовий перехід зі зміною об’єму виникає в області магнето-концентраційних неоднорідностей з підвищеним вмістом атомів Феруму, які можуть бути парамагнетними, антиферомагнетними або знаходитись у стані спінового скла. Зародження мартенситу у разі звичайного фазового переходу по атермічній кінетиці у сталях і стопах близьких складів, очевидно, базується на таких самих неоднорідностях, як і у разі магнетного переходу першого роду. Неоднорідності, що мають у своєму складі більшу кількість атомів Феруму, ніж середня по стопу, самі по собі мають відповідну рушійну силу, прагнучи зробити перехід ГЦК- в ОЦК- або в ОЦТ-структури.
Ключові слова: спонтанна та вимушена магнетострикції, магнетний фазовий перехід першого роду, $\gamma \to \alpha$-перетворення, магнетні неоднорідності, центри нової фази.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i02/0159.html
PACS: 64.70.kd, 75.30.Kz, 75.50.Ee, 75.60.Ej, 75.80.+q, 81.30.Hd, 81.30.Kf