ЗАО «Камышинский литейно-ферросплавный завод»

 ОБ УСЛОВИЯХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО И МАРТЕНСИТНОГО МЕХАНИЗМА ПРЕВРАЩЕНИЯ


В стали и других эвтектоидных сплавах возникающие в результате мартенситного превращения фазы являются метастабильными: мартенсит стали; фазы р и у сплавов Си - А1; фазы (У и р".сплавов Cu - Sn; фазы р и а сплавов Cu - Zn. В чистом железе, легированном железе, а также в кобальте, цирконии, титане и сплавах на их основе в результате мартенситного превращения образуются фазы, стабильные при низкой температуре. Переход высокотемпературной кристаллической модификации твердого раствора в низкотемпературную в этом случае может быть осуществлен двумя способами: образование кристаллов новой фазы может протекать или путем неупорядоченных диффузионных переходов отдельных атомов, подобно росту кристаллов при рекристаллизации, или путем закономерной кооперативной переупаковки атомов, т. е. по мартенситному механизму. Первый способ возможен, когда температура равновесия находится в области достаточно высокой скорости самодиффузии; это относится, например, к чистому железу или к легированному железу, если точка Т0 не сильно понижается в результате легирования. В противном случае превращение происходит только по мартенситному механизму. Так как диффузионные перемещения атомов могут быть задержаны быстрым охлаждением, то в чистом железе и легированном железе, в зависимости от скорости охлаждения, можно заставить превращение протекать по первому или второму механизму. При быстром охлаждении нормальное превращение подавляется, и превращение протекает ниже мартенситной точки, которая лежит значительно ниже точки Т0, вследствие большого гистерезиса, обусловленного возникновением большой упругой энергии при мартенситном механизме превращения.


В легированном железе быстрым охлаждением легко подавить нормальное превращение уа и заставить превращение протекать по мартенситному механизму. Температурная зависимость скорости нормального превращения у а могла быть измерена для ряда сплавов железа с хромом, никелем и др. элементами. Для сплавов с точкой А3 около 800° скорость превращения с понижением температуры сначала растет, достигает максимума около 700°, а затем падает и делается очень малой при температуре ниже 550°. Мартенситная точка для этих сплавов лежит при температуре 400 —500°.


В чистом железе, а также железе, легированном вольфрамом молибденом, кобальтом, скорость превращения уа очень велика, и температурная зависимость не могла быть измерена. В этих сплавах трудно подавить нормальное превращение и закалить сплав на мартенсит. Однако в чистом железе удается значительно снизить скорость нормального превращения путем предварительного высокого нагрева у - железа. В этом случае удается при резком охлаждении осуществить превращение уа по мартенситному механизму.
В титане и цирконии также могут иметь место превращения по обоим механизмам в зависимости от условий охлаждения. В кобальте, благодаря низкому положению температуры равновесия, превращение осуществляется только по мартенситному механизму; однако превращения по обоим механизмам могут иметь место в кобальте, легированном элементами, повышающими температуру равновесия ар.