Институт физики прочности и материаловедения СО РАН

Том 20 (2017)

Оценка критического размера зерна при γ–α мартенситном превращении с атермической макрокинетикой на примере системы Fe–Ni–Cr

М.П. Кащенко1,2, Н.М. Кащенко3, А.В. Королев1,4, С.А. Оглезнева5, В.Г. Чащина1,2

1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, 620002, Россия
2Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, 620100, Россия
3Уральская компьютерная школа УрФУ, Екатеринбург, 620002, Россия
4Институт физики металлов УрО РАН, Екатеринбург, 620990, Россия
5Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, 614990, Россия

 

УДК 536.425 : 669.112.227.34

 

Для реконструктивных мартенситных превращений известен факт существования критического размера зерна Dс: при диаметрах зерен D аустенита меньших Dс превращение подавляется при охлаждении вплоть до температуры абсолютного нуля. В случае атермической макрокинетики кристаллы мартенсита рассекают связные (свободные от границ) объемы аустенита. Подобная особенность позволяет при обработке результатов использовать модели фрактального типа. Показано, что симметричная модель ортогонального сочленения кристаллов мартенсита, развитая для оценки доли образовавшегося мартенсита в случае монокристаллических образцов, может быть использована и в случае исходного поликристаллического образца с известным распределением по размерам зерен аустенита. Приводится пошаговый алгоритм теоретической оценки Dс в предположении, что формирование каждого последующего поколения кристаллов мартенсита начинается в связных объемах остаточного аустенита, имеющих наибольшие размеры. При совпадении накапливаемого в ходе расчета значения доли мартенсита с наблюдаемым результирующим значением подсчет останавливается, а в качестве Dс принимается размер наибольшего из непревратившихся связных объемов остаточного аустенита. Подробно анализируются результаты для образца сплава Fe - 29.96 % Ni - 1.83 % Cr, в котором объемная доля самых крупных зерен (с размерами D » 310-315 мкм) составляла около 58 % и по мере охлаждения фиксировалось 4 автокаталитических «взрыва», соответствующих в основном поколениям мартенситных кристаллов, ассоциирующихся с областями аустенита, связанными с превращениями исходных крупных зерен. Доля мартенситных кристаллов определялась по приросту намагниченности и рентгенографически. При интегральной доле мартенсита »70 % расчет дает оценку Dc » 25.44 мкм.

 

 


стр. 56 – 61

Образец цитирования:
М.П. Кащенко, Н.М. Кащенко, А.В. Королев, С.А. Оглезнева, В.Г. Чащина  Оценка критического размера зерна при γ–α мартенситном превращении с атермической макрокинетикой на примере системы Fe–Ni–Cr // Физ. мезомех. - 2017. - Т. 20. - № 6. - С. 56-61


вернуться