Выпуски УФМ »  Том 19, выпуск 2

Анализ морфологической стабильности фронта перекристаллизации

А. В. Мовчан, Е. А. Черноиваненко

Национальная металлургическая академия Украины, просп. Гагарина, 4, 49600 Днепропетровск, Украина

Получена: 15.05.2018; окончательный вариант - 29.05.2018. Скачать: PDF

Выполнено обобщение теоретической информации о закономерностях превращения конверсионного фронта при фазовых реакциях. Рассмотрена теория концентрационного переохлаждения, основой которого является диффузионное перераспределение компонентов сплава в расплаве вблизи границы кристаллизации. Изучены механизмы трансформации плоского фронта кристаллизации и перекристаллизации в ячеистый и дендритный. Рассмотрены вопросы неустойчивости межфазной границы в процессе фазового перехода. Проводится анализ влияния легирующих элементов на морфологию фронта превращения. Рассматриваются условия морфологической стабильности фронта перекристаллизации в высоколегированных железных сплавах в процессе химико-термической обработки. Установлено, что трансформация фронта превращения осуществляется под действием концентрационных градиентов, вызванных перераспределением основных легирующих элементов впереди фронта перекристаллизации.

Ключевые слова: фронт перекристаллизации, фазовые превращения, трансформация фронта, межфазная граница, концентрационные градиенты, химико-термическая обработка.

PACS: 61.72.sh, 64.70.dg, 66.30.Fq, 68.35.Ja, 68.70.+w, 81.10.Aj, 81.10.Jt, 81.40.Ef

Citation: O. V. Movchan and K. O. Chornoivanenko, The Analysis of Morphological Stability of a Recrystallization Front, Usp. Fiz. Met., 19, No. 2: 185—194 (2018), doi: 10.15407/ufm.19.02.185

Цитированная литература (46)  
  1. J. Lapin, L. Ondrus, and M. Nazmy, Intermetallics, 10, No. 10: 1019 (2002). Crossref
  2. J. S. Langer and J. Muller-Krumbhaar, J. Crystal Growth, 42: 11 (1977). Crossref
  3. W. A. Tiller, K. A. Jackson, J. W. Ruter, and B. Chalmers, Acta Met., 1, No. 4: 428 (1953). Crossref
  4. W. W. Mullins and R. F. Sekerka, J. Appl. Phys., 35, No. 2: 444 (1964). Crossref
  5. R. F. Sekerka, J. Appl. Phys., 36, No. 1: 264 (1965). Crossref
  6. S. R. Coriell and R. F. Sekerka, Rapid Solidification Processing II (Eds. R. Mehrabian, B. H. Kear, and M. Cohen) (Baton Rouge, Louisiana: Claitor’s: 1980), p. 35.
  7. S. R. Coriell, G. B. McFadden, and R. F. Sekerka, Ann. Rev. Mater. Sci., 15: 119 (1985). Crossref
  8. S. R. Coriell and G. B. McFadden, Handbook of Crystal Growth 1. Fundamentals, Part B: Transport and Stability (Ed. D. T. J. Hurle) (Amsterdam: North-Holland: 1994), p. 785.
  9. S. H. Davis, Theory of Solidification (Cambridge: Cambridge University Press: 2001).
  10. B. Caroli, C. Caroli, and B. Roulet, J. Physique, 46, No. 3: 401 (1985). Crossref
  11. R. Trivedi and W. Kurz, Acta Met., 34, No. 8: 1663 (1986). Crossref
  12. W. Kurz, B. Giovanola, and R. Trivedi, Acta Met., 34, No. 8: 823 (1986).
  13. W. Kurz and D. J. Fisher, Fundamentals of Solidification (4th ed.) (Trans Tech Publications: 1998).
  14. J. S. Langer, Rev. Mod. Phys., 52, No. 1: 5 (1980). Crossref
  15. R. A. Brown, Materials Sciences in Space (Eds. B. Feuerbacher, H. Hamacher, and R. J. Naumann) (Berlin–Heidelberg: Springer: 1986), p. 55. Crossref
  16. D. A. Kessler, J. Koplik, H. Levin, Adv. Physics., 37, No. 3: 255 (1988). Crossref
  17. J. D. Weeks and W. J. Saarlos, Cryst. Growth, 112: 244 (1991). Crossref
  18. S. de Cheveigne, C. Guthmann, and M. Lebrun, J. Phys. (Paris), 47: 2095 (1986). Crossref
  19. B. Billia and R. Triverdi, Handbook of Crystal Growth (Ed. D. Hurle) (Amsterdam: North Holland: 1993), vol. 1(b), p. 899. Crossref
  20. A. H. Borysov, Kristallografiya, 36: 1267 (1991) (in Russian).
  21. A. Ludwig and W. Kurz, Acta Met., 44: 3643 (1996). Crossref
  22. A. M. Ovrutskiy and M. S. Rasshchupkina, Vestnik Dnepropetrovskogo Universiteta. Seryia ‘Fizika. Radioehlektronika’, 14, No. 12/1: 85 (2007) (in Russian).
  23. D. A. Danilov and P. K. Khalenko, Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Fizika. Khimiya, 1: 88 (2008) (in Russian).
  24. V. A. Zhuravlyov, Zatverdevanie i Kristallizatsiya Splavov s Geteroperekhodami [Solidification and Crystallization of Alloys with Heterojunctions] (Izhevsk: RHD: 2006) (in Russian).
  25. P. K. Galenko and V.A. Zhuravlev, Physics of Dendrites (Singapore: World Scientific: 1994).
  26. M. A. Martorano, C. Beckermann, and Ch.-A. Gandin, Metall. Mater. Trans. A, 34, No. 8: 1657 (2003). Crossref
  27. O. P. Maksimkin, Kh. V. Kadyrov, K. V. Tsai, and N. V. Shcherbinina, Fiz. Met. Metalloved., 97, No. 4: 42 (2004) (in Russian).
  28. E. Zielinska-Rohozinska, J. Cryst. Growth., 87: 154 (1988). Crossref
  29. N. A. Arnautova and A. M. Ovrutskiy, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 21, No. 7: 15 (1999) (in Russian).
  30. P. K. Khalenko, E. V. Kharanzhevskiy, and D. A. Danilov, Fiz. Met. Metalloved., 94, No. 2: 100 (2002) (in Russian).
  31. I. I. Sulimtsev, Izvestiya MGTU ‘MAMI’, 8, No. 2: 54 (2009) (in Russian).
  32. H. L. Tsarev, A. P. Laskovnev, and V. B. Babushkin, Vestsi AN BSSR. Seriya Fiz.-Tekhn. Navuk, No. 3: 20 (1986) (in Russian).
  33. S. A. Astapchik and N. A. Bereza, Fiz. Met. Metalloved., 103, No. 1: 3 (2007) (in Russian).
  34. J. Banaszek and D. J. Browne, Mater. Trans., 46, No. 6: 1378 (2005). Crossref
  35. M. Plapp and A. Karma, Phys. Rev. E, 60, No. 6: 6865 (1999). Crossref
  36. W. J. Boettinger and S. R. Coriell, Acta Mater., 48: 43 (2000). Crossref
  37. K. A. Jackson and J. D. Hunt, Trans. Met. Soc. AIME, 236, No. 8: 1129 (1966).
  38. H. W. Weart and J. D. Mack, Trans Met. Soc. AIME, 212, No. 3: 664 (1958).
  39. G. F. Boiling and W. A. Tiller, J. Appl. Phys., 31, No. 11: 2040 (1960). Crossref
  40. Yu. I. Petukhov and A. I. Beketov, Izv. AN SSSR. Metally, No. 4: 90 (1980) (in Russian).
  41. Yu. I. Petukhov, V. I. Poliakova, and L. V. Potaturkina, Izv. AN SSSR. Metally, No. 2: 76 (1986) (in Russian).
  42. N. F. Dean, A. Mortensen, and M. C. Flemings, Metall. Mater. Trans. A, 25, No. 10: 2295 (1994). Crossref
  43. K. P. Bunin, V. I. Movchan, and V. V. Nikiforova, Izv. VUZov. Chernaya Metallurgiya, No. 2: 106 (1977) (in Russian).
  44. V. I. Movchan and V. V. Vladimirova, Izv. AN SSSR. Metally, No. 6: 52 (1988) (in Russian).
  45. A. V. Movchan, Stroitelstvo, Materialovedenie, Mashinostroenie: Sbornik Nauchnykh Trudov (Dnipropetrovsk: PGASA: 2009), Iss. 48, Pt. 2, p. 3 (in Russian).
  46. G. V. Raynor and V. G. Rivlin, Phase Equilibria in Iron Ternary Alloys (London: The Institute of Metals: 1988).

Лицензия Creative Commons
Эта статья доступна по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
© 2000–2020 «Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины»