Соотношение скоростей волн, контролирующих формирование тонкопластинчатого α-мартенсита, и модуляция структуры двойников превращения

М.П. Кащенко1,2, И.Ф. Латыпов2, В.Г. Чащина1,2
1Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина, , ул. Мира, 19, 620002, Екатеринбург, Россия
2Уральский государственный лесотехнический университет, ул. Сибирский тракт, 37, 620100,Екатеринбург, Россия
Аннотация
Для случая γ-α мартенситного превращения в сплавах железа разъясняется понятие двойники превращения. Как правило, кристаллы α –мартенсита в форме тонких пластин характеризуются тонкой двойниковой структурой (ДС) с чередующимися ортогональными направлениями главных осей сжатия. Приводится пример реальных структур двойников превращения, не являющихся строго регулярными. Показывается, что в динамической теории мартенситных превращений инициация регулярной ДС связывается с согласованным распространением относительно длинноволновых (ℓ) и коротковолновых (s) смещений в составе управляющего волнового процесса (УВП). Проводится аналитическая аппроксимация закона дисперсии s-волн. Обсуждаются пороговые условия деформации и качественная картина формирования модулированной ДС. На примере сплава Fe-30Ni установлено соотношение скоростей волн, управляющих формированием тонкопластинчатых кристаллов α-мартенсита. Показано, что при реальном соотношении скоростей волн индуцируется модулированная структура двойников превращения. Подобная структура содержит фрагменты, каждый из которых связан со своей коротковолновой возбужденной ячейкой. Размер фрагмента связывается с числом cлоев Nbas основной компоненты внутри фрагмента ДС, порождаемого единственной спонтанно активированной s-ячейкой. Размеры фрагментов зависят от места локализации возникающей спонтанно s- ячейки, порождающей данный фрагмент, в области фронта УВП. Показано, что величина Nbas может изменяться в достаточно широких пределах. Значит, в отличие от формирования регулярной ДС, для достаточно длинных двойникованных тонкопластинчатых кристаллов следует ожидать неоднократных спонтанных возбуждений s-ячеек. Наряду с различием скоростей s- и ℓ- волн, учет затухания волн (в первую очередь s- волн), является еще одним вполне детерминированным фактором, оценка вклада которого в модуляцию ДС представляется весьма актуальной.
Получена: 11 апреля 2017   Исправлена: 18 апреля 2017   Принята: 25 апреля 2017
Просмотры: 15   Загрузки: 7
Ссылки
1.
G. V. Kurdyumov, L. M. Utevskii, R. I. Entin. Transformations in Iron and Steel. Moscow. Nauka. (1977) 240 p. (in Russian)
2.
V. M. Schastlivtsev, Yu. V. Kaletina, E. A. Fokina. Martensitic Transformation in Magnetic Field. Ekaterinburg. Ural branch of RAS. (2007) 322 p. (in Russian)
3.
M. S. Wechsler, D. S. Lieberman, T. A. Read. Trans. AIME. 197, 1503 (1953).
4.
T. Maki and C. M. Wayman. Proc.1st JIM Int. Symp. On New Aspects of Martensitic Transformation. Suppl. Trans. JIM.,17, 69 (1976).
5.
M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina, Physics –Uspekhi, 54, 331 (2011).
6.
M. Kashchenko, V. Chashchina. Dynamic theory of γ-α martensitic transformation in iron-based alloys. Solving the problem of the formation of twinned martensite crystals. Saarbrucken, Germany. LAMBERT Academic Publishing. (2012). 120p.
7.
M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina, Letters on Materials, 4, 347 (2014).
8.
M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina. Materials Science Forum. European symposium on martensitic transformations (ESOMAT 2012). 738 – 739, 3 (2013).
9.
M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina, S. V. Vikharev, The Physics of Metals and Metallography, 110, 200 (2010).
10.
M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina, S. V. Vikharev, The Physics of Metals and Metallography, 110, 4, 305 (2010).
11.
M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina. The Physics of Metals and Metallography. 114, 821 (2013).
12.
Haush G., Warlimont H., Acta Met., 21, 400 (1973).