Стаціонарна α → γ-рекристалізація феритних стопів заліза з комірчастою структурою міжфазної поверхні під час цементації

К. О. Чорноіваненко, О. В. Мовчан

Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, 49010 Дніпро, Україна

Отримано: 26.09.2023; остаточний варіант - 25.09.2024. Завантажити: PDF

Проведено аналізу й на підставі неї побудовано математичний модель однофазного коміркового зростання шару γ-фази під час ізотермічної α→γ-перекристалізації феритного стопу заліза за навуглецьовування. Встановлено, що основним чинником, що визначає кінетику α→γ-перекристалізації за навуглецювання, є дифузійна доставляння Карбону через γ-фазу до міжфазної поверхні. Було одержано вираз для розподілу Карбону в γ-фазі перед пласкою фазовою поверхнею за стаціонарного процесу. Визначено ріжниці примежових концентрацій між викривленою та пласкою фазовою поверхнею. Було розраховано примежові мольні частки компонентів у α- й γ-фазах. Описано дифузійні процеси у α-фазі перед фазовою поверхнею. Одержано вираз, що зв’язує дифузійні процеси у α-фазі перед фазовою поверхнею зі швидкістю просування фронту. Представлено поздовжні перерізи комірок, що відповідають граничним випадкам значень коефіцієнта поверхневого натягу σ та мікроструктурам під час α→γ-перекристалізації. Показано, що комірки фазової поверхні мають виражене кристалічне огранування за твердофазної перекристалізації. Воднораз морфологія комірок залежить від кристалографічного напрямку зростання γ-фази.

Ключові слова: перекристалізація, фронт перетворення, коміркове зростання, навуглецьовування, стаціонарний процес, in situ-композит.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i04/0347.html

PACS: 05.70.Ce, 05.70.Np, 61.72.sh, 68.35.Md, 81.10.Aj, 81.10.Jt, 81.30.Bx


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. R. D. Sisson, J. R. Dayananda, and M. A. Dayananda, Metal. Trans., 3: 647 (1972).
  2. O. V. Movchan and K. O. Chornoivanenko, Usp. Fiz. Met., 19, No. 2: 185 (2018).
  3. W. W. Mullins and R. F. Sekerka, J. Appl. Phys., 35: 444 (1964).
  4. R. F. Sekerka, J. Appl. Phys., 36: 264 (1965).
  5. S. R. Coriell and R. F. Sekerka, Rapid Solidification Processing: Principles and Technologies (Eds. R. Mehrabian, B. H. Kear, and M. Cohen) (Louisiana: Claitor’s, Baton Rouge: 1980), p. 35.
  6. S. R. Coriell, G. B. McFadden, and R. F. Sekerka, Ann. Rev. Mater. Sci., 15: 119 (1985).
  7. S. R. Coriell and G. B. McFadden, Handbook of Crystal Growth (Ed. D. T. J. Hurl) (Amsterdam: Elsevier, 1993), vol. 1a, p. 785.
  8. S. H. Davis, Theory of Solidification (Cambridge: Cambridge University Press: 2001).
  9. K. P. Bunin, V. Y. Movchan, and V. V. Nikiforova, Izvestiya VUZov. Chernaya Metallurgiya, 2: 106 (1977) (in Russian).
  10. V. Y. Movchan and V. V. Vladimirova, Izvestiya AN SSSR. Metally, 6: 52 (1988) (in Russian).
  11. K. P. Bunin, V. I. Movchan, and L. G. Pedan, Izvestiya VUZov. Chernaya Metallurgiya, 2: 123 (1973) (in Russian).
  12. K. P. Bunin, V. I. Movchan, and L. G. Pedan, Izvestiya AN SSSR. Metally, 3: 164 (1975) (in Russian).
  13. V. I. Movchan, L. G. Pedan, and V. P. Gerasimenko, MiTOM, No. 9: 19 (1983) (in Russian).
  14. V. I. Movchan, L. G. Pedan, and V. I. Ivanitsa, MiTOM, No. 8: 12 (1990) (in Russian).
  15. V. M. Gavrilenko, V. P. Gerasimenko, and V. I. Movchan, Izvestiya AN SSSR. Metally, 3: 71 (1984) (in Russian).
  16. A. V. Movchan, S. I. Gubenko, A. P. Bachurin, and E. A. Chernoivanenko, Stroitel’stvo, Materialovedenie, Mashinostroenie, 64: 262 (2012) (in Russian).
  17. O. V. Movchan and K. O. Chornoivanenko, Metallurgical and Ore Mining Industry, 5–6: 76 (2019) (in Ukrainian).
  18. K. P. Bunin, V. Y. Movchan, and V. V. Nikiforova, Izvestiya VUZov. Chernaya Metallurgiya, 10: 121 (1974) (in Russian).
  19. K. P. Bunin, V. Y. Movchan, and V. V. Nikiforova, Izvestiya VUZov. Chernaya Metallurgiya, 10: 103 (1976) (in Russian).
  20. O. V. Movchan and K. O. Chornoivanenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 1: 13 (2019).
  21. M. Hillert, Phase Equilibria, Phase Diagrams and Phase Transformations (Cambridge: Cambridge University Press: 2007).
  22. V. Y. Movchan, V. P. Gerasimenko, and T. N. Odynchenko, Izvestiya AN SSSR. Metally, 4: 116 (1981).