Abstract
The theory of carbon atoms’ ordering in iron martensite based on the idea of non-uniform filling of octahedral interstices is considered. The results show that external pressure decreases the long-range order parameter and the degree of tetragonality abruptly. It is shown that an equilibrium condition needs to be considered together with free energy minimum requirement. Joint solution of these equations gives the critical stress value that turns the order parameter to zero, as a function of temperature and carbon content. Zero value of the order parameter means that the distribution of carbon atoms among sublattices is uniform, and, thus, the lattice is cubic. Molecular dynamics method with EAM interatomic potential was applied to model redistribution of carbon atoms over sublattices under external stress. It was found that migration of carbon atoms from z octahedral interstices occurs under compression along Oz axis, so that the tetragonality direction changes from Oz axis to Ox or Oy, with exact direction being determined randomly. The dependences of critical stress on temperature and carbon content were obtained. The computer simulation results are consistent with theoretical data.
Highlights
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ТЕТРАГОНАЛЬНОСТЬ МАРТЕНСИТА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙОпределено, что внешнее напряжение скачкообразно уменьшает параметр порядка и, соответственно, степень тетрагональности решетки
Рассмотрена теория упорядочения атомов углерода в кристаллической решетке железа, основанная на идее о неравномерном заполнении октаэдрических междоузлий
The results show that external pressure decreases the long-range order parameter and the degree of tetragonality abruptly
Summary
Определено, что внешнее напряжение скачкообразно уменьшает параметр порядка и, соответственно, степень тетрагональности решетки. Что вместе с условием экстремума свободной энергии необходимо рассмотрение условия равновесия, совместное численное решение этих уравнений позволяет определить зависимости критического напряжения, при котором параметр порядка уменьшается до нуля, от температуры и концентрации углерода. Для достижения этого более удобен вариант теории Зинера – Хачатуряна [1, 5], дополненный учетом эффекта внешнего напряжения, что и является предметом обсуждения данной работы. В рамках теории Зинера – Хачатуряна возникновение тетрагонального мартенсита рассматривается [1, 5, 6] как неодинаковое заполнение атомами углерода октаэдрических пор x-, y- и z-типа, образованных в ОЦК решетке атомами железа.
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Bulletin of the South Ural State University Series ‘Metallurgy’
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.