Выпуски УФМ »  Том 11, выпуск 1

Фазовые превращения и хрупкость системы «железо-вакансии» в полях упругих напряжений

И. Н. Лаптев, А. А. Пархоменко

Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины, ул. Академическая, 1, 61108 Харьков, Украина

Получена: 10.06.2008; окончательный вариант - 03.02.2010. Скачать: PDF

Роль упругих напряжений в формировании структурно-фазовых состояний в неравновесных системах «железо—вакансии» и «железо—вакансии—углерод» исследована теоретически. Построена петля гистерезиса, описывающая процесс $\gamma \leftrightarrows \alpha$-превращений в поле упругих напряжений. Поле нормировано как «температурно-силовое», каждая точка которого отвечает определенному упруго напряженному состоянию и конкретному фазовому составу сплава. Силовые условия неравновесных мартенситных $\gamma \leftrightarrows \alpha$-превращений в этом пространстве определяются вектором, соединяющим любые две точки, лежащие на противоположных ветвях петли гистерезиса. Предложен новый подход к определению температуры хрупко-вязкого перехода ОЦК-металлов и условий проявления сверхпластичности. Модель может быть использована для описания фазовых превращений и прогнозирования работоспособности материалов в сложных «температурно-силовых» полях, включая реакторное облучение.

Ключевые слова: упруго напряженное состояние, мартенситные превращения, петля гистерезиса, фазовый состав, система «железо—вакансии», хрупко-вязкий переход.

PACS: 05.70.Ln, 61.72.jd, 61.72.Qq, 62.20.fg, 62.20.mj, 64.70.kd, 81.30.Kf

Citation: I. M. Laptev and O. O. Parkhomenko, Phase Transformations and Brittleness of ‘Iron–Vacancy’ System in Fields of Elastic Stresses, Usp. Fiz. Met., 11, No. 1: 19—59 (2010) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.11.01.019

Цитированная литература (59)  
  1. В. С. Крапошин, А. Д.Сильченко, Металловедение и термическая обработка, № 11: 23 (2008).
  2. Ю. Н. Коваль, Успехи физ. мет., 6, № 2: 169 (2005).
  3. Ю. Н. Коваль, В. А. Лободюк, Успехи физ. мет., 7, № 2: 53 (2006).
  4. A. Kochendorfer and G. Otto, Archiv für das Eisnhüttenwesen, 29: 12 (1958).
  5. E. С. Bain, Trans. Metall. Soc. AIME, 70: 25 (1924).
  6. Ю. Н. Петров, Дефекты и бездиффузионные превращения в стали (Киев: Наукова думка: 1978).
  7. Л. И. Лысак, С. А. Артемюк, Физ. мет. металловед., 32, вып. 1: 73 (1971).
  8. Л. И. Лысак, Б. И. Николин, Физические основы термической обработки стали (Киев: Техника: 1975).
  9. J. S. Bowels and Z. K. Mackenzie, Acta Metall., 2: 129 (1954). Crossref
  10. А. Л. Ройтбурд, Э. И. Эстрин, Металловедение и термическая обработка (Москва: ВИНИТИ: 1970).
  11. K. C. Russell, Progress in Materials Science, 28: 229 (1984). Crossref
  12. J. F. Stubbins, Proc. 13th Int. Symp. ‘Effects of Radiation on Materials’ (ASTM STP: 1987), vol. 955, p. 758.
  13. W. Schule, Proc 19th Int. Symp. ‘Effects of Radiation on Materials’ (ASTM STP: 1992), vol. 1366, p. 894.
  14. В. М. Ажажа, В. А. Десненко, Л. С. Ожигов, А. А. Пархоменко и др., Труды XVII Международной конференции по физике радиационных явлений и радиационному материаловедению (Харьков: ННЦ ХФТИ:2006), с. 84.
  15. И. Н. Лаптев, А. А. Пархоменко, Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 82, № 4: 143 (2002).
  16. И. Н. Лаптев, А. А. Пархоменко, Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 85, № 3: 31 (2004).
  17. А. А. Смирнов, Укр. физ. ж., 37, № 8: 1188 (1992).
  18. Р. М. Габидуллин, Б. А. Колачев, А. А. Колачев, Изв. ВУЗов. Цветная металлургия, № 4: 87 (1976).
  19. Н. Т. Гладких, А. П. Кришталь, Изв. РАН. Металлы, № 6: 156 (1998).
  20. В. М. Кошкин, Ю. А. Фрейман, Л. В. Атрощенко, Физ. тверд. тела, 9, № 3: 121 (1967).
  21. Ю. П. Гуль, В. С. Чмелева, Металознавство та термічна обробка металів, № 1: 13 (2001).
  22. В. Е. Панин, Металловедение и термическая обработка металлов, № 7: 62 (2005).
  23. A. Zangwill, Physics of Surface (Cambridge: Cambridge University Press: 1988). Crossref
  24. K. Feder and T. S. Nowick, Phys. Rev., 109, No. 11: 1967 (1959).
  25. М. Гуляев, Металловедение (Москва: Оборонгиз: 1963).
  26. С. Чиркин, Теплофизические свойства материалов ядерной техники (Москва: Атомиздат: 1968).
  27. V. Ranghavan and A. R. Entwisle, Physical Properties of Martensite and Bainite. Special Report No. 93 (British Iron and Steel Inst.:1965), p. 29.
  28. О. П. Морозов, Д. А. Мирзаев, М. М. Штейберг, Физ. мет. металловед., 32, № 6: 1290 (1971).
  29. Я. Е. Гегузин, Докл. Акад. наук СССР, 106: 839 (1956).
  30. H. R. Brager, F. A. Garner, and G. L. Guthrie, J. Nuclear Materials, 66: 301 (1977). Crossref
  31. Л. А. Беляева, И. В. Горынин, О. А. Кожевников, В. Д. Ярошевич, Физ. мет. металловед., 69, № 1: 189 (1990).
  32. А. Ф. Андреев, И. М. Лифшиц, ЖЭТФ, 56: 2057 (1969).
  33. В. Л. Инденбом, К физической теории внутренних напряжений (Ленинград: ЛГУ: 1964).
  34. И. А. Гиндин, И. М. Неклюдов, Физика программного упрочнения (Киев: Наукова думка: 1979).
  35. В. И. Зельдович, И. В. Хомская, Е. Ф. Грязнов, Физ. мет. металловед., 68, № 1: 151 (1990).
  36. В. И. Владимиров, Физическая теория прочности и пластичности (Ленинград: ЛПИ: 1975).
  37. В. С. Иванова, С. В. Шанявский, Количественная фрактография (Москва: Металлургия: 1988).
  38. В. Н. Рожанский, А. А. Предводителев, Докл. Акад. наук СССР, 158, № 4: 835 (1964).
  39. J. N. Greenwood and D. R. Miller, Acta Metall., 2: 250 (1954). Crossref
  40. Ю. М. Лахтин, Металловедение и термическая обработка металлов (Москва: Металлургия: 1976).
  41. Ю. Я. Мешков, Успехи физ. мет., 2: 7 (2001).
  42. В. И. Шаповалов, В. Ю. Карпов, Физ. мет. металловед., 55, № 4: 805 (1983).
  43. В. К. Аксенов, А. В. Мат, Я. Д. Стародубов, Физика и техника высоких давлений, № 3: 94 (1994).
  44. S. B. McRickard and J. G. Y. Chow, Acta Metall., 14: 1195 (1966). Crossref
  45. Л. Кауфман, М. Коэн, Успехи физики металлов: Сб. трудов (Москва: Металлургиздат: 1961) (пер. с англ.); L. Kaufman and M. Cohen, Prog. Met. Phys., 7: 165 (1958). Crossref
  46. P. M. Giles, M. N. Longebach, and A. R. Marder, J. Appl. Phys., 42, No. 11: 4290 (1971). Crossref
  47. Г. В. Курдюмов, О. П. Максимова, Проблемы металловедения и физики металлов (Москва: Металлургиздат: 1951), вып. 2.
  48. И. А. Гиндин, И. М. Неклюдов, В. М. Нетесов, Вопросы атомной науки и техники. Сер. Общая и ядерная физика, вып. 1(4): 23 (2004).
  49. В. А. Столбовой, И. Г. Водопьянова, А. Н. Блудов, Сборник докл. 8-го Международного конгресса «ОТТОМ–8» (Харьков: ННЦ ХФТИ–ИПЦ «Контраст»: 2007), т. 2.
  50. T. Coppitz, P. Jung, G. Muller, A. Weisenbureg et al., J. Nuclear Materials, 334: 92 (2005). Crossref
  51. А. А. Комаровский, Управление напряженно-деформированным состоянием материалов и конструкций (Киев: Випол: 1996).
  52. W. J. Phythian and A. J. E. Foreman, Proc. of 15th Int. Symp. ‘Effects of Radiation on Materials’ (Philadelphia: ASTM STP: 1992), vol. 1125, p. 131.
  53. С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, Предельная прочность (Киев: Наукова думка: 2008).
  54. П. Ю. Волосевич, Металлофиз. новейшие технол., 18, № 4: 33 (1996).
  55. Б. З. Марголин, И. П. Курсевич, А. А. Сорокин, Н. К. Васина и др., Вопросы материаловедения, № 2(58): 99 (2009).
  56. V. S. Neustroev and F. A. Garner, J. Nuclear Materials, 386–388: 157 (2009). Crossref
  57. М. Б. Бакиров, Н. Ю. Забрусков, Заводская лаборатория, № 11: 35 (2000).
  58. Э. С. Горкунов, А. П. Ничипурук, В. М. Сомова, В. И. Левит, Дефектоскопия, № 7: 62 (1993).
  59. J. Bohmert, A. Ulbritch, A. Kryukov, Y. Nikolaev et al., Proc. of 20th International Symposium ‘Effects of Radiation on Materials’ (West Conshohocken: ASTM STP: 2001), vol. 1405, p. 326.

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»