Полиморфные превращения в металлах (Часть 6).

Как и нормальное полиморфное превращение, сдвиговый переход начинается гетерогенно. Зародыши возникают, по-видимому, в местах, где имеются соответствующие дислокационные узлы. Растут кристаллы быстро, со скоростью > 103 м/сек. Поскольку при сдвиговом превращении тепловые движения атомов не играют существенной роли, оно происходит с большой скоростью и при температурах, близких к абсолютному нулю. Скорость полиморфного превращения особенно велика в бездефектном кристалле. Если же растущий кристалл встречается с границей, субграницей или скоплением дислокаций, рост сдвиговым путем обычно прекращается: частичные дислокации останавливаются у дефекта. Нарушение припасованности (сопряжений) решеток и возникновение нормальной межфазной границы с искаженной упаковкой атомов может происходить и вследствие тепловых перемещений атомов. Таким образом, при нарушении сопряженности решеток дальнейший упорядоченный кооперативный переход атомов из одной модификации в другую становится невозможным, и он происходит в результате неупорядоченных переходов атомов в процессе теплового движения. Если переохлаждение велико, то рост практически прекращается.

Структура, возникающая вследствие полиморфного превращения, зависит от переохлаждения. При небольших переохлаждениях и крупнозернистой исходной структуре образуется мало зародышей новой фазы. Вырастающие из них кристаллы обычно имеют равноосную форму. Если переохлаждение увеличить, возникает много центров перекристаллизации. Располагаются они на межзеренных границах, и в ходе полиморфного превращения вокруг зерен исходной фазы создается оболочка новой фазы. При еще больших переохлаждениях многочисленные зародыши новой модификации могут появляться и внутри кристаллов исходной модификации.

При перекристаллизации может изменяться форма кристаллов. Если зародыши новой модификации ориентационно связаны с решеткой исходной фазы, то скорость их роста в разных кристаллографических направлениях неодинакова и образуются пластины и иглы. Их взаимная ориентация в объеме одного исходного зерна закономерна. Такую структуру называют видманштеттовой.

При полиморфных превращениях в условиях больших переохлаждений, достигаемых обычно закалкой, кристаллы исходных и вновь образующихся фаз упрочняются. Получающееся упрочнение в отличие от деформационного наклепа фаз можно назвать трансформационным наклепом. Подобного рода упрочнение обусловлено дефектами атомно-кристаллического строения и напряжениями, возникающими при трансформации решеток в условиях быстрого охлаждения. К еще большему упрочнению (к большему накоплению дефектов) приводит многократная полиморфная трансформация решеток (охлаждение—нагрев—охлаждение).

Поделитесь этим материалом:
Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on VKEmail this to someone
Иван Перфильев
Информацию обо мне вы можете посмотреть на странице Об авторе |
Scroll Up