Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 2
1. ГЦК— ГЦТ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СПЛАВАХ 4
1.1. Диаграммы состояния сплавов
1.2. Низкотемпературные ГЦК—КГЦТ превращения в сплавах 13
1.3. Эффект механической "памяти формы" в сплавах 24
1.4. Природа ГЦК— ГЦТ превращений в сплавах 33
1.5. Постановка задачи 44
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 49
2.1. Приготовление образцов 49
2.2. Рентгеноструктурные исследования 56
2.3. Нейтронографические исследования 58
2.4. Исследования эффекта механической памяти формы 64
2.5. Дополнительные методы исследования 68
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 69
3.1. Фазовые диаграммы низкотемпературных ГЦК— ТЦТ превращений в высокомарганцевых сплавах
3.2. Особенности низкотемпературных ГЦК— ГЦТ превращений в сплавах 84
3.3. Тонкая кристаллическая структура антиферромагнитных ГЦК сплавов у -марганца 101
3.4. Природа низкотемпературных ГЦК— ГЦТ превращений в сплавах 107
3.5. Эффект памяти формы в сплавах 121
ВЫВОДЫ 135
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 139
ЛИТЕРАТУРА 142
Введение к работе
Ускорение темпов научно-технического прогресса ставит перед физическим металловедением основную задачу - разработка сплавов с улучшенными свойствами и создание сплавов, обладающих новыми свойствами, которые до последнего времени не использовались в технике. Решение данной задачи возможно лишь при существенном расширении круга исследуемых и внедряемых сплавов.
Одним из наиболее перспективных, с этой точки зрения, классов сплавов являются сплавы на основе марганца, в силу того, что они обладают такими свойствами, как высокое демпфирование и элинварность в широкой области температур. Кроме того, несколько лет тому назад было показано, что они обладают и эффектом "механической памяти формы" [90] , причем в них наиболее ярко проявляется обратимое безгистерезисное формоизменение [67] . Наличие комплекса таких свойств предопределяет большой интерес исследователей, проявляемый к сплавам на основе JJ-іЯа, как за рубежом, так и в нашей стране.
В настоящее время можно считать окончательно выясненным, что особые свойства этих сплавов являются следствием наличия в них низкотемпературного ГЦК- -ГЦТ перехода. Этот переход имеет магнитную природу - сопровождает антиферромагнитное упорядочение магнитных моментов атомов марганца, а по своим внешним проявлениям носит мартенситный характер - проходит бездиффузионнын сдвиговым путем и сопровождается появлением рельефа.
Еще недавно считалось, что в результате ГЦК- ГЦТ перехода ниже температуры Нееля реализуется ГЦТ структура с соотношением осей c/a,J I во всей концентрационной и температурной области существования ГЦТ фазы. Однако в более поздних работах было показано, что в системах yMwil, f-jUto-Ju,, д-Міь-Pw, Мп-Зъ при из _ з концентрации сплавов происходит структурный переход от ГЦТ фазы с с/а I к ГЦТ фазе с с/а I. Кроме того, в таких системах, как например, д-Мц-Мі, J-MHS-id и fi-Mw-pQ, при достижении некоторой критической концентрации появление антиферромагнитного упорядочения не вызывает тетрагонального искажения решетки. Существующие модели ГЦК-—ГЦТ перехода в сплавах tf-Mn , в которых совершены попытки найти общие закономерности характера протекания ГЦК- ГЦТ превращений, в -марганцевых сплавах, не могут объяснить экспериментальные факты в полном объеме.
Задачами настоящей работы являлось исследование ГЦК- ГЦТ превращений в сплавах -Ми-Мс и %-Mns-Fe, , с целью нахождения связи между магнитной и кристаллической структурами в сплавах %-МУЬ\ выявление особенностей превращений и проведение анализа экспериментальных данных в рамках существующих моделей о природе ГЦК- ГЦТ превращений в Jf -марганцевых сплавах. На завершающем этапе работы было предусмотрено исследование в вышеуказанных системах эффекта "механической памяти формы" для выявления влияния особенностей ГЦК-»-ГЦТ превращений на характер протекания данного эффекта.
Разрешение поставленных вопросов должно способствовать усовершенствованию понятий о природе ГЦК—-ГЦТ превращений в -марганцевых сплавах, что является необходимой предпосылкой для разработки новых сплавов "памяти формы", термочувствительные свойства которых наиболее полно отвечают требованиям, предъявляемым к ним при практическом использовании. Решение поставленных задач должно способствовать и развитию наших представлений о роли магнитных взаимодействий при структурных переходах,т.к, вопрос о взаимосвязи магнитных и кристаллических структур является одним из наименее полно изученных в современной металлургии.
