Мартенситне перетворення в крицях і стопах на основі Fe–Ni-інварів
І. В. Золотаревський, В. Ю. Ольшанецький, М. О. Щетініна
Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського, 64, 69063 Запоріжжя, Україна
Отримано: 24.04.2023; остаточний варіант - 08.05.2023. Завантажити: PDF
Бінарні залізоніклеві стопи є зручною модельною системою, на якій упродовж значного періоду досліджується мартенситне $\gamma \leftrightarrow \alpha$-перетворення в стопах заліза. Разом з тим, ці стопи є класичними інварами та широко досліджуються в зв’язку з «інварною проблемою». До недавнього часу «особливості мартенситного перетворення в стопах заліза» й «інварна проблема» розглядалися окремо. Врахування впливу магнетного стану аустеніту на мартенситне перетворення привело до відкриття іншого механізму — «магнетного $\gamma \rightarrow \alpha$-переходу». Метою роботи є пошук центрів мартенситного перетворення в даних матеріялах. Передбачається, що в крицях і стопах заліза є три види мартенситних точок, кожна з яких має свій характерний фізичний зміст і приводить до одного з наступних переходів: «ізотермічного», «звичайного атермічного» та «магнетного атермічного». Перші два $\gamma \leftrightarrow \alpha$-переходи реалізуються на дислокаційних зародках, які формуються на основі наявних в аустеніті дефектів кристалічної структури. Магнетний перехід виникає на магнетних концентраційних неоднорідностях з дезорієнтованою магнетною структурою, що утворюється в результаті конкуренції взаємодій атомів Феруму (антиферомагнетизм) і Ніклю (феромагнетизм). Вимушена магнетострикція у парапроцесі та спонтанна магнетострикція нижче точки Кюрі приводять до збільшення міжатомової віддалі та виникнення колінеарного феромагнетизму в цих неоднорідностях зі зміною координаційного числа від 12 до 8. Сильний всебічний тиск зменшує міжатомову віддаль і веде до утворення колінеарного антиферомагнетизму та стабілізації $\gamma$-фази. Сучасні уявлення про критичні розміри дислокаційних зародків, вище яких спостерігається лавиноподібний ріст їх, і розміри магнетних неоднорідностей (по об’єму) в системі Fe–Ni свідчать про величини одного порядку. Експериментальним критерієм магнетного $\gamma \rightarrow \alpha$-переходу в крицях і стопах на основі Fe–Ni-інварів є аномально велика величина зміщення мартенситної точки в сильному магнетному полі: $\Delta M_{s}/\Delta H \geqslant$ 3 К/(МА/м).
Ключові слова: інварні властивості аустеніту, магнетний мартенситний перехід, дислокаційні та магнетні зародки мартенситу, вимушена та спонтанна магнетострикції, центри нової фази.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i05/0699.html
PACS: 61.72.Lk, 64.70.kd, 75.30.Kz, 75.50.Bb, 75.60.Ej, 81.30.Kf, 82.60.Nh