Главная > Температурные деформации > Мартенситное движение
Мартенситное движение
08.02.12 13:41

Каждый металл и сплав имеет свою кристаллическую решетку, архитектура и размеры которой строго заданы. Но у многих металлов с изменением температуры, давления решетка не остается одной и той же: наступает момент, когда происходит ее перестройка.

Такая смена типа кристаллической решетки—полиморфное превращение— может осуществляться двумя способами.
Для наглядности представим себе решетку в виде здания, сложенного из детских кубиков. Как теперь из этих же кубиков (атомов) построить здание другой архитектуры («произвести» полиморфное превращение)? Ответ очевиден: разобрать старое здание и сложить новое. Для этого придется выполнить такую процедуру, как забивка свай. Конечно, теперь каждый кубик может оказаться в любом месте нового здания, в окружении уже других соседей. Это понятно, ведь при перестройке путь любого кубика индивидуален — никак не связан с другими. Именно по такой схеме и происходит перестройка решетки, если подвижность атомов — диффузия — достаточно высока, чтобы обеспечить их перемещение на новые места. Это возможно, когда полиморфное превращение происходит при высокой температуре.
А как произойдет перестройка решетки в тех случаях, когда температура полиморфного превращения низка? С энергетических позиций решетка высокотемпературной модификации обязательно должна перестроиться, но диффузия атомов практически отсутствует, так как энергия их тепловых колебаний недостаточна для отрыва от соседей. Значит, должен существовать другой, бездиффузионный способ? Действительно, такой способ был обнаружен при изучении одного из древнейших процессов термической обработки стали — закалки. В результате ее образуется фаза с новой кристаллической решеткой — мартенсит; соответственно способ перестройки решетки получил название мартенситного превращения.
В дальнейшем оказалось, что мартенситное превращение — это вообще один из фундаментальных способов перестройки кристаллической    решетки.   Он   характерен
не только для сталей, но и для чистых металлов, цветных сплавов, полупроводников, полимеров всегда, когда перестройка решетки вынуждена происходить в отсутствие диффузии.
Каковы же особенности перестройки решетки при таком, бездиффузионном способе превращения? Вернемся к нашей модели с кубиками. Теперь старое здание разобрать на кубики не удастся — диффузия отсутствует. Остается одна возможность: не отрывая кубики друг от друга (не разрушая межатомные связи), перемещать их целыми кооперативами, практически одновременно из старых положений в новые.