В сплавах типа NiTi структура мартенсита точно не установлена. Описанная выше ромбическая структура β", возможно, является промежуточной. Имеются данные о том, что превращение состоит в кооперативных, но негомогенных сдвигах атомов в направлении <111> в плоскости (110) исходной β-фазы. Движение атомов начинается при температуре начала превращения (МН), заканчивается при температуре конца превращения (МК), так что ход превращения напоминает превращение второго рода. Эти сдвиги приводят к структурам, образованным определенными последовательностями укладки плотноупакованных слоев гексагональной или ромбоэдрической сингонии (2Н,4Н,12R,18R). Трудность интерпретации дифракционных картин связана с большим числом дефектов укладки и незавершенностью сдвигов. Некоторые авторы находят в структуре NiТi-мартенсита области с симметрией моноклинной или триклинной сингонии. Подобные превращения наблюдали в двойных сплавах Ti с Fe и Со; Zr с Рu, Rh и Рd; Hf и Os, Ir и Pt.
Рисунок 132 – Переход от структуры β-АuСd (а) к β'- и к низкотемпературной мартенситной фазе β"-АuСd (б)
Кроме указанного выше малого объемного эффекта превращения и небольшого температурного гистерезиса для эффекта запоминания формы существенно то, что мартенситное, превращение идет с образованием очень тонких двойников.
При прохождении превращения в два этапа (β→β'→β'') могут возникать двойники второго порядка (превращения внутри двойников, сопровождающиеся также двойникованием). В работе Л. Г. Хандроса и др. эффект запоминания формы связан с низкой симметрией продукта превращения, которая приводит к образованию большого числа ориентировок.
5.4 Превращения в процессе старения
Старением у специалистов профиля «Металловедение и термическая обработка» принято называть термическую обработку, при которой в сплаве, подвергнутом закалке без полиморфного превращения, главным процессом является распад пересыщенного твердого раствора.
В 1906 г. немецкий инженер Альфред Вильм открыл явление естественного старения, обнаружив, что вылеживание закаленного сплава алюминия с медью и магнием (дуралюмина) при комнатной температуре приводит к повышению твердости.
Вильм получил патент на способ облагораживания дуралюминов, заключающийся в закалке сплавов с последующим естественным старением, в результате которого повышаются твердость, временное сопротивление и предел текучести.
В 1919 г. американские исследователи Мерика, Вальтенберг и Скотт опубликовали знаменитую статью, в которой впервые был дан анализ природы старения дуралюмина. Мерика выдвинул гипотезу, согласно которой старение дуралюмина связано с переменной растворимостью соединения СuА12 в алюминии. При нагреве сплава соединение CuAl2 переходит в твердый раствор и не успевает обратно выделиться во время быстрого охлаждения (закалки), а последующее вылеживание сплава при комнатной температуре приводит к постепенному выделению из пересыщенного раствора очень дисперсных и потому невидимых под микроскопом частиц СuАl2, которые и вызывают упрочнение. Эта гипотеза просто и убедительно объяснила имевшиеся к тому времени экспериментальные данные.
Отсутствие упрочнения во время выдержки закаленного образца при –1800С было объяснено низкой скоростью образования выделений, а появление упрочнения с повышением температуры вылеживания до комнатной и до 1000С связывалось с тем, что подвижность атомов становилась достаточной для выделения CuAl2 в дисперсной форме. Рост твердости во время старения при 2000С, достижение максимума упрочнения и дальнейшее снижение твердости были объяснены образованием частиц CuA12 с определенной степенью дисперсности, соответствующей максимальной твердости, и последующей коагуляцией этих частиц.
Увеличение эффекта упрочнения при старении в результате повышения температуры нагрева под закалку легко было связать с более полным растворением CuAl2 при нагреве, образованием более пересыщенного раствора при закалке и соответственно появлением при старении большего числа дисперсных выделений из такого раствора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.