Чтобы представить характер деформации при сосуществовании двух фаз (т. е. в ходе превращения), рассмотрим превращение в эллипсоид половины сферы, «отрезанной» по инвариантной плоскости в ее исходном положении (АВ на рисунке 115). В результате деформации решетки полусфера превращается в полуэллипсоид, при этом изменяется положение границы превращенной области (А'В' на схеме рисунке 115).Для сохранения контакта с не превращенной частью кристалла необходимо вращение, поэтому деформация решетки с инвариантной плоскостью включает чистую деформацию (растяжение, сжатие, сдвиг) и вращение.
инвариантной плоскостью.
Если превращение идет с одной поверхностью раздела, т. е. начинается с одного конца исходного монокристалла, фронт превращения занимает всю толщину кристалла и продвигается вдоль кристалла, то сама поверхность раздела является инвариантной плоскостью. Не оказывает стесняющего действия на не превращенный объем и сходной фазы мартенситная пластина, проходящая сквозь весь кристалл. В этом случае габитусная поверхность совпадает с инвариантной плоскостью. Для образования отдельного кристалла мартенсита , внутри исходной фазы (см. рисунок 105) теоретически было показано (А. Л. Ройтбурд, 1967 г.), что минимум энергии искажений системы достигается при отклонении габитуса от инвариантной плоскости; это отклонение тем больше, чем больше толщина пластины (точнее, отношение толщины пластины к ее размеру в плоскости). При незначительной толщине пластины ее габитусные поверхности остаются параллельными инвариантной плоскости.
Кристаллографическая теория мартенситного превращения усложняется тем, что в общем случае при чистой деформации решетки условие инвариантности плоскости не выполняется. Элементарный кристаллографический анализ решеток, испытывающих взаимное превращение, для большинства известных случаев не обнаруживает каких-либо кристаллографических рациональных плоскостей, по которым возможно было бы точное сопряжение решеток, и деформация решетки являлась бы плоской. Это, в частности, относится к практически очень важному γ→α превращению в стали. Исключение составляют превращения в компактных упаковках (например, превращение г.ц.к.↔г.п.у. в кобальте), в которых деформация решетки является плоской (простой сдвиг) с инвариантной плоскостью. Экспериментальное исследование Гренингера и Трояно показало, что при превращении аустенит→мартенсит фактическая макроскопическая деформация превращенного объема (рельеф на поверхности полированного шлифа) является плоской, но отлична от деформации решетки. Следовательно, в процессе превращения на деформацию решетки накладывается некоторая дополнительная деформация, так что результирующая макроскопическая деформация становится плоской. Эта дополнительная деформация не должна менять, решетку (деформация при инвариантной решетке), это может быть скольжение или двойникование. Чтобы результирующая деформация оставалась макроскопически однородной, расстояния между плоскостями скольжения и величины этого скольжения должны быть постоянными в пределах всей испытывающей превращение области кристалла; между этими плоскостями скольжения происходит деформация решетки. Возможна также комбинация различающихся по направлению смещений атомов деформаций решетки, эквивалентная двойникованию в исходной или конечной фазе (до или после деформации решетки).
В общем случае нет точных оснований для выбора исходных положений деформации решетки и дополнительной деформации. Правильность этого выбора определяется только сопоставлением рассчитанных и экспериментально найденных ориентационных соотношений решеток и ориентации плоскости габитуса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.