структура двухфазных сплавов

Необычному механизму мартенситных превращений соответствует и своеобразная структура двухфазных сплавов, которую трудно спутать с чем-либо другим. Одну фотографию мы уже приводили, но этот параграф хочется закончить небольшой «галереей мартенситных образов», получающихся на сталях разных составов при разных режимах их обработки. Нормальные или мартенситные? В перипетиях рассказа о мартенсите где-то на заднем плане затерялась свободная энергия. Но это тот маяк, который не должен гаснуть. Ни одно превращение не может произойти без указующего перста свободной энергии.

И мартенситное превращение отнюдь не исключение. Наоборот, оно лишь демонстрирует «изобретательность» сплавов в постоянной борьбе за уменьшение свободной энергии. Резкая закалка перекрывает шлюзы обычного распада аустенита на феррит и цементит. Но находится иной канал … Представьте себе простой опыт: наполняется водой емкость, в которой на разных уровнях предусмотрены две выливные трубы. Нижняя — очень маленького диаметра, верхняя — большого. При заливке воды слив через нижнее отверстие начнется, как только ее уровень достигнет высоты. Если заливать воду медленно, то ее уровень так и останется на этой отметке и вся она будет выливаться только через нижнюю трубу. Но если залить сразу много воды, ее уровень поднимется до высоты Н и большая часть выльется из большой трубы просто В силу различия диаметров. Заметим, что в любом случае вода выливается потому, что при этом уменьшается ее потенциальная энергия.

Аналогия достаточно очевидна. Маленькая труба — диффузионное превращение, большая — мартенситное. Высота уровня воды — температура: более высокий уровень — более низкая температура. Медленная заливка — медленное охлаждение, быстрая — закалка. Роль свободной энергии играет потенциальная энергия. Мартенситный канал превращения может быть задействован, только если удается охладить аустенит до достаточно низкой температуры (в «водной» аналогии — поднять уровень до высоты Н). Как вы думаете, что это за температура? Точка равенства свободных энергий аустенита и мартенсита. Отсюда следует, что если образовавшийся мартенсит нагреть выше точки равенства свободных энергий, он должен снова превратиться в аустенит. Так оно и оказалось.

Комментарии закрыты.