Размерный эффект при мартенситном превращении в микрокристаллических сплавах Fe-Ni

• Автор: Блинова, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Г лава 1. Основные представления о мартенситном превращении

в сталях и сплавах

1.1. Общие закономерности мартенситных превращений

1.2. Классификация мартенситных структур в сплавах железа.

1.3. Мартенситное превращение в системе Бе-№

1.4. Мартенситное превращение в микрокристаллических сплавах

Г лава 2. Способы получения микрокристаллической и
нанокристаллической структуры
2.1. Закалка из расплава
2.2. Интенсивная пластическая деформация
2.3. Контролируемая кристаллизация аморфного состояния
Г лава 3. Постановка задачи исследования
РАЗДЕЛ II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Глава 4. Материал и методика исследования
4.1. Получение сплавов
4.2. Структурные методы исследования
Глава 5. Сплавы Бе-ТЛ, полученные методом закалки из расплава
5.1. Особенности структуры высокотемпературной у-фазы
5.2. Особенности протекания мартенситного превращения
5.3. Природа концентрационного расслоения в быстро-закаленных сплавах Бе-№
5.4. Влияние закалки из расплава на особенности протекания мартенситного превращения
Глава 6. Сплавы Бе-№, полученные методом «интенсивная пластическая деформация-рекристаллизационный отжиг»

6.1. Структура сплавов после интенсивной пластической деформации
6.2. Мартенситное превращение при охлаждении Бе-М сплавов. Структурный параметр, определяющий склонность к превращению
Глава 7. Сплавы Бе-№, полученные методом кристаллизации
аморфного состояния
7.1. Структурно-фазовые диаграммы кристаллизации аморфных сплавов Ге-№-В
7.2. Мартенситное превращение при охлаждении аморфных сплавов, содержащих наночастицы у- фазы Ее-№
Глава 8. Анализ размерного эффекта в сплавах Бе-ЬЙ, полученных
различными методами
8.1. Теоретическое рассмотрение размерного эффекта при эстафетном механизме мартенситного превращения
8.2. Теоретическое рассмотрение размерного эффекта при протекании мартенситного превращения внутри изолированных частиц
8.3. Влияние особенностей структуры исходной у-фазы на размерный эффект при мартенситном превращении
в сплавах Бе-№
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Публикации по теме исследования
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований.
В настоящее время ведутся интенсивные исследования в области создания новых перспективных наноматериалов и нанотехнологий, которые должны обеспечить качественный скачок в развитии науки и наукоемких технологий в XXI веке. Несмотря на очевидный прогресс в этом направлении, имеется много актуальных научных проблем, которые не нашли еще своего решения. В частности, нет достаточно четких, физически обоснованных представлений о том, каким образом нанокристаллическая структура материалов влияет на основные закономерности фазовых превращений, протекающих при термических и деформационных воздействиях и существенным образом влияющих на их физикомеханические свойства. В особой степени это относится к бездиффузионным (мартенситным) превращениям, которые весьма чувствительны к структурным характеристикам исходной фазы. Имеющиеся к настоящему времени результаты носят разрозненный, частный характер, и не дают возможности сделать серьезные обобщения о природе и основных закономерностях такого влияния.
Постановка систематического исследования влияния размерного эффекта на мартенситное превращение представляется нам актуальным, кроме того, по двум следующим причинам:
• Изучение размерного эффекта могло бы пролить свет на принципиально важный для природы мартенситных превращений и практически неясный до сих пор вопрос о природе зародышей мартенситных фаз. Изучение мартенситного превращения в нанокристаллических и микрокристаллических материалах создает условия, при которых структурные элементы исходной фазы становятся соизмеримы с размерами таких зародышей.

меняется весь последующий ход превращения, а именно: уменьшается количество мартенсита, возникающего в процессе охлаждения, а также конечное (при -196°С) количество мартенсита. При этом было обнаружено, что задержка превращения, вызванная подстуживанием и последующим старением, не меняет конечного количества мартенсита. Другими словами, задержка превращения, связанная с состоянием аустенитной матрицы (в частности, с размером зерна аустенита), проявляется во всем интервале мартенситного превращения и в этом смысле является постоянной, в то время как задержка, обусловленная блокировкой зародышей, является временной, поскольку действует лишь до температуры взрыва. В работе [45] исследовали влияние условий аустенитизации (размера зерна) на процесс протекания мартенситного превращения в сплавах Ре-31%№ и Ре-З I %№-0.28%С. Обнаружено, что для обоих сплавов значение Тм зависит от размера аустенитного зерна, причем эта зависимость наиболее сильно проявляется в интервале самых малых размеров. В работе [46] исследовали изменение структуры мартенсита сплава Ре-23%№-3%Мп и конструкционной стали 45ХНМФА в зависимости от размера исходного аустенитного зерна. Оказалось, что строение мартенситных кристаллов, являющихся обычно сопряжением в форме блока двойникованной пластины с габитусом {225 }А и реек с габитусом {111}А, сохраняется неизменным. Строение пакета изменяется сложным образом: количество ориентировок мартенсита в нем не изменяется при изменении размера зерна, а группировка пластинчатых кристаллов меняется от косых рядов в крупнозернистом материале до параллельной пачки в мелкозернистом. Размер (длина) мартенситных кристаллов изменяется пропорционально изменению размера аустенитного зерна, если величина последнего не превышает 20 мкм, и сохраняется на уровне 20-30 мкм с увеличением размера зерна вплоть до