Abstract
Purpose of work. To ascertain the causes of the abnormally large displacement of the martensitic point in steels and iron alloys in strong pulsed magnetic fields at low temperatures. Research methods. Generalization of experimental and theoretical investigations of the strong magnetic field influence on the martensitic transformation in steels and iron alloys, taking into account the magnetic state of austenite. The obtained results. The distributions of the martensitic point displacement ΔMS from the content of the main component - iron and the temperature of the martensitic γ → α- transformation beginning (martensitic point MS) in different experiments are obtained. It is shown that the obtained temperature dependence ΔMS(MS) in a strong magnetic field at low temperatures decomposes into two components, one of which correlates with the generalized Clapeyron-Clausius equations, and the other is opposite to it. In addition, it was found that steels and alloys with intense γ → α- transformation in a magnetic field contain at least 72.5% iron (wt), which at low temperatures in the fcc structure is antiferromagnetic. Scientific novelty. The anomalous temperature dependence of the distribution ΔMS(MS) in a strong magnetic field is explained on the basis of quantum representations of the magnetic interaction of atoms in the Fe-Ni system. This effect is associated with a number of other invar effects, in particular, with an abnormally large spontaneous and forced magnetostriction, a strong dependence of the resulting exchange integral on the interatomic distance. The point of view according to which in these alloys in a magnetic field γ → α- transformation occurs by the type of “magnetic first kind phase transformation” is substantiated. It is assumed that the nucleation of the martensitic phase in a magnetic field occurs in (at) local regions of γ- phase with disoriented atomic magnetic moments (with high compression and increased forced magnetostriction). Practical value. The information obtained in this work provides grounds for explaining the kinetic features of the transformation of austenite into martensite in steels and iron alloys.
Highlights
Усиливающееся ферромагнитное обменное взаимодействие электронов увеличивает межатомное расстояние и уменьшает число соседних атомов с 12 до 8 путем самопроизвольной перестройки кристаллической решетки с ГЦК в ОЦК
Встановити причини аномально великого зміщення мартенситної точки в деяких сталях і стопах заліза в сильних імпульсних магнітних полях при низьких температурах
Summary
Впервые действие сильного импульсного магнитного поля на МП в стали было экспериментально обна-. %), показал, что смещение мартенситной точки в результате деформации γ - фазы по порядку величины сопоставимо со смещением M S за счет намагниченности и равно нескольким десятков кельвинов (в магнитном поле напряженностью 28 МА/м, рассчитанное ΔMS по формулам (1) и (2), соответственно равно 40–50 и 30–40 К). Как и магнитокалорический эффект, в инварных сплавах в сильных магнитных полях, в отличие от магнитострикции, не является аномально большой величиной [16, 17]. В частности, в магнитном поле Н = 0,1404 МА/м (1,755 кЭ) при температуре на 15 К ниже точки Кюри, в классическом инваре Fe-35Ni и чистом никеле χγ имеет один и тот же порядок величины, соответственно ≈ 2 и ≈ 0,5 · 10-3. Магнитострикция парапроцесса в инварных сплавах, как и в обычных металлах, имеет максимальную величину вблизи точки Кюри.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
