马氏体相变热力学

简介对 Fe—C、Fe—X 和 Fe—X—C 系马氏体相变热力学的处理方法和直接计算 M_S 所得的结果,对面心立方→体心立方(正方)马氏体相变热力学处理获得统一的概念,纠正 Fe—C 中微量碳剧烈降低 M_S 的不正确论点,论证 Fe—X 系中一些偏高的相变温度为 M_s 或表面马氏体的 M_S 温度,澄清了二十余年来对铁基合金相变驱动力错误和矛盾的说法。在合金钢(Fe—X—C 系)中,由碳在奥氏体的活度值可预测碳对 M_S 值下降的倾向。以钴及钴合金为例,述明面心立方→ε马氏体相变中,相变驱动力和层错能较大的金属可由极轴机制形核,相变驱动力很小的合金只能以层错直接形核。     

Fe-Ni合金中奥氏体的有序化对马氏体相变的影响

等晶粒度的Fe-Ni合金多晶试样,其M_s值随淬火温度T_Q分二个阶段下降,在T_Q≈800℃时,M_s出现极小值;在T_Q<700℃时,M_s进一步下降.低温淬火后马氏体的爆发量较高温淬火的为小,这些现象是奥氏体有序化的必然结果。透射电镜观察到奥氏体中存在高密度的微小沉淀相和超点阵位错,证实在大块Fe-Ni合金中可以发生有序转变。     

低碳低合金钢α/γ相界的计算

本文根据现有文献中的数据,将Sharma等的规则溶液模型推广到多元系,计算了含Cr,Mn,Si的20Cr,30Cr,40Cr,40Mn2,20CrMn,35CrMn2,38Crsi以及30CrMnSi等低碳低合金钢在其两相区各温度下α和γ两相的平衡浓度、两相的相对量及A_(e3)温度。计算得到的一系列合金的A_(e3)温度与实验值A_(c3)吻合较好。     

PREBAINITIC TRANSFORMATION IN A Cu-Zn-Al ALLOY

使用微机自动控制相变内耗仪,以0.7Hz频率测量Cu-25.83wt-％Zn-3.96wt-％Al合金在贝氏体相变温区等温过程中的内耗和频率随时间的变化,实验结果显示,在孕育期内随时间出现内耗峰值Q_(max)~(-1)且Q_(max)~(-1)随等温温度升高(孕育期缩短)而升高,达到Q_(max)~(-1)所需时间却随等温温度升高而缩短.在等温初期频率最低,随时间延长逐渐上升至稳定值.在施加8×10~5Pa拉应力的条件下,重复上述等温测量表明,Q_(max)~(-1)升高,达到Q_(max)~(-1)所需的时间缩短,且初期频率下降更为显著. 本文揭示:Cu-Zn-Al合金贝氏体相变存在类似于热弹性马氏体相变的点阵软化现象。在贝氏体相变孕育期内存在预相变的主要过程为形核。等温内耗的变化规律可根据相变理论和局部软化理论,通过孕育期内形核率J~*的变化作出解释。     

THERMODYNAMICS OF THE MARTENSITIC TRANSFORMATION β(γ)→ε

求出Co,Co-14Ni和Co-3.5Cu合金在M_s时的层错能,以它们的相变驱动力讨论ε马氏体的形核机制.在极轴机制中相变能垒应包括母相的层错能以及不全位错之间的弹性交互作用能;相变驱动力使位错以0.4V_c(V_c为声速)的速度移动,由位错动能克服能垒.这对层错能较高的Co尚能符合,但对层错能较小的Co-14Ni和Co-3.4Cu合金,它们的相变驱动力很小,极轴机制就不能适用,只可能以层错自发形核.     

纳米晶Fe-25%Ni合金块材的内耗研究

运用动态力学分析仪(DMA)测量了惰性气体冷凝原位温压固结制备的纳米晶Fe-25％Ni(原子分数)块材的滞弹性谱，测试温度在20—400℃之间．观察到200℃附近有一内耗峰，并伴随有模量的软化．X射线衍射结果表明，此峰与应力诱发马氏体逆相变有关．讨论了模量随温度的升高而升高的异常变化．     

MECHANISM OF TEMPER MARTENSITE EMBRITTLEMENT

计算了残余奥氏体分解和马氏体分解的相变总驱动力,渗碳体自马氏体析出和自奥氏体析出的形核驱动力、长大速率和孕育期。计算结果揭示:尽管奥氏体分解的驱动力大于马氏体分解约一个数量级,但渗碳体自马氏体析出的形核驱动力远大于自奥氏体的析出,长大速率约大两个数量级,孕育期比奥氏体析出的约小一个数量级。可见在低温短时回火时,渗碳体先从马氏体内析出;当回火时间较长时,由于奥氏体分解的相变总驱动力较大,以及由于马氏体条内析出渗碳体引起的收缩,促使条间残余奥氏体的分解,形成回火马氏体脆性。因此当不计及杂质(及渗碳体)在原始奥氏体晶界的偏聚对,回火马氏体脆性的机制应为这两个分解先后互相关联的过程。     

CALCULATION OF α/γ EQUILIBRIUM PHASE BOUNDARY IN LOW ALLOY STEELS

本文根据现有文献中的数据,将Sharma等的规则溶液模型推广到多元系,计算了含Cr,Mn,Si的20Cr,30Cr,40Cr,40Mn2,20CrMn,35CrMn2,38Crsi以及30CrMnSi等低碳低合金钢在其两相区各温度下α和γ两相的平衡浓度、两相的相对量及A_(e3)温度。计算得到的一系列合金的A_(e3)温度与实验值A_(c3)吻合较好。     

CRYSTALLOGRAPHY OF MARTENSITIC TRANSFORMATION IN A Cu-26Zn-4Al SHAPE MEMORY ALLOY Ⅰ. Experimental and Phenomenological Theory

本文以马氏体相变晶体学表象理论讨论了Cu-26Zn-4Al形状记忆合金马氏体相变的晶体学性质,采用B_2(CsCl)结构→非规则9R单斜晶胞的应变矩阵,用计算机求得该合金马氏体相变的晶体学结果。该合金马氏体惯析面为(1,7.71,9.32),与实验测得的惯析面(1,7,8)相差1.6°,两者吻合较好。     

ON THERMODYNAMIC CALCULATION OF Ms AND ON DRIVING FORCE FOR MARTENSITIC TRANSFORMATION IN Fe-C

为适合电子计算机进行计算,本文将各学者的ΔG_(Fe)~(γ→α)值公式化。应用各种ΔG~(γ→α)的计算模型,如经修正的Fisher,KRC和LFG模型,引入不同的ΔG_(Fe)~(γ→α)值,计算得到Fe-C合金的M_s温度。经比较后发现:M_s的计算值不仅取决于ΔG~(γ→α)的计算模型,而且极大地依赖于ΔG_(Fe)~(γ→α);若按照LFG模型并取Mogutnov的ΔG_(Fe)~(γ→α)值,和按照徐祖耀模型并取Kaufman的ΔG_(Fe)~(γ→α)值,计算所得结果均与M_s的实验值吻合得很好,而徐祖耀模型要比普遍公认的LFG模型简单得多。本文较精确地测定了x_C=0.01—0.05 Fe-C合金的M_s值,它们与Kaufman等人(1962)给出的数据很好吻合。Greninger所得x_C=0.06的M_s实验值看来是偏高的。驱动力的计算值不仅依赖于ΔG~(γ→α)的计算模型,而且还极大地取决于ΔG_(Fe)~(γ→α)值以及所选用的M_s值。计算表明:随含碳量的增加,相变驱动力将单调地增大。