Файл: Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 117

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 243. Пространственная модель обратных решеток феррита и цементита, совмещенных согласно соотноше­ нию Багаряцкого

матрицам исходной является более симметричная о. ц. к. решетка. Эти матрицы для того же конкретного вариан­ та соотношения Багаряцкого имеют следующий вид1 :

V

=

0,448

—0,448

0 "

 

0,326

0,326

—0,326

V

w

ц

0,173

0,173

0,346

_w

*

"

0,448

0,326

0,173"

h Л

 

k

 

—0,448

0,326

0,173

k

1 а

 

0

—0,326 0,346

I

Для установления типа ориентационного

соотноше­

ния, которому

отвечает каждая полученная

электроно­

грамма, можно

пользоваться

матрицами (157) и (158)

и моделью обратных решеток

о. ц. к. железа

и ортором-

бического цементита. На рис. 243 показана такая модель при совмещении решеток по варианту (158) соотноше­ ния Багаряцкого. Модель наглядно представляет взаим­ ное расположение узлов в разных сечениях, т. е. распо­

ложение рефлексов на микродифракционных

картинах.

1 О вычислении элементов обратных матриц см. гл. 3

(стр. 104).

527

чающееся от соотношения Багаряцкого и ни разу не встретившееся в отпущенном мартенсите. Это новое со­ отношение оказалось характерным для верхнего бейнита.

в.

Ориентационные

 

соотношения

феррит — цементит

 

 

 

 

в кристаллах

верхнего

бейнита

 

 

 

 

Участок бейнитного кристалла стали 48ХНЗМ, обра­

зованного

при температуре

325° С

(выдержка

2

ч),

по­

казан на рис. 247, а. Видно, что форма цементитных вы­

делений

 

подобна

запятой,* вытянутой

вдоль

ферритного

кристалла.

 

Микроэлектронограмма

от

отмеченного

участка

 

и

ее

схема

 

(рис. 247, б и в )

показывают,

что

в данном случае электронному пучку параллельны

оси

зон [ T l 3 ] J |

[ Т п

] ц

,

как и следует из матричного

равен­

ства

(157). Однако

плоскости обратных

решеток

(113),*,

и (ГП)ц

 

совмещены

 

друг

с другом

с

разворотом

на

угол

2,5°

между

направлениями

[011]^

и [ПО]*.

Этот

небольшой

взаимный

разворот обратных

решеток

при­

водит к точному совпадению на электронограмме реф­

лексов по

направлению

[031]а

II [ 3 2 5 ] ц ,

обозначенному

линией

 

на

схеме

 

рис.

247, в.

 

Электронограмма

на

рис.

247, б

должна

быть

плоским

сечением

общего

об­

ратного

 

пространства,

аналогичного

приведенному

на

рис.

243,

но с тем отличием,

что

обратные решетки

фер­

рита

и

цементита

развернуты на

2—3°

вокруг

[

Г П ] Ц .

Очевидно, что сечения сферой отражения этой последней

модели

(с

разворотом

на

2—3°)

на

электронограммах,

отвечающих

осям

зон

с малыми

индексами

( < 1 0 0 > а ,

< 1 1 0 > а ,

< 1 2 0 > а ) ,

 

будут

отображаться

аналогично

сечениям

модели

на

 

рис. 243 и индицировать

их

можно

в соответствии с

(157)

и

(159),

задающими

совпадение

направлений с точностью не лучше 2—3°. Однако такое

маленькое

отклонение

(на 2,5°)

от точного

сопряжения

по Багаряцкому, экспериментально все же

могло

быть

обнаружено в верхнем бейните, хотя никогда не наблю­

далось в отпущенном

мартенсите.

 

 

 

 

 

 

 

Эксперименты

с

 

наклонами

образца

на

большие

(±20°)

заданные

и

измеренные

углы

для

кристаллов

верхнего бейнита позволили получить множество различ­

ных

сечений

общего

 

обратного пространства

a-Fe

и

це-

531

[Электронограмма и стереопроекция проиндицированы в разных предположениях о конкретном варианте соот­ ношения, близкого к (160)].

Ориентационное соотношение, отвечающее данному случаю, экспериментально часто наблюдавшемуся, мож­ но найти с помощью стереографической проекции.

Поскольку

плоскости { Ш } а

не являются

плоскостя­

ми симметрии,

параллельности

направлений

<<111>

могут отвечать два разных варианта сопряжения реше­

ток: [111]а ||[111]ц " или [ П 1 ] а | | [ 1 1 1 ] ц , отвечающие

двум

(двойниковым) ориентациям ферритного кристалла

(см.

гл. 9). Различить эти варианты можно по кикучи-ли-

ниям или

по другим сечениям — электронограммам

при других

ориентировках бейнитного кристалла (см.

 

100

Рис. 249. Совместная гномостереографическая проекция цементита (индексы подчеркнуты) и феррита при их взаимной ориентации по Питчу. Крестики — проекции направлений

534

б) для параллельных направлений в атомных решет­ ках или плоскостей обратных решеток:

и

 

1,42

0,45

—0,85

и

V

=

—0,54

1,63

—0,43

V

W а

0,45

0,52

 

2,15

W ц

и

 

 

 

 

 

(162)

=

0,57

—0,22

0,18

и

V

0,14

0,52

0,16

V

W ц

—0,16

—0,08

0,39

W а

3)

Вытекающие

из электронограммы на рис. 250 и

других равенства (приближенно принято, что а ц | | [944]а ,

\| | [ 5 . 1 6 . 5 ] а и с ц | | [ 5 . 2 . 1 0 ] а ) :

а)

для параллельных

плоскостей атомных

решеток

или направлений в обратных

решетках:

 

h

 

0,54 0,15

—0,19

 

h

 

 

k

 

—0,23 0,52

—0,05

 

k

 

 

I

a.

0,24

0,15

 

0,38

 

I

Ц

(163)

h

 

1,35

—0,58

0,59

 

h

 

 

 

 

 

k

=

0,46

1,64

0,46

 

k

 

 

I

Ц

—1,04

—0,29 2,10

 

I

a

 

б) для параллельных направлений в атомных

решет­

ках или плоскостей атомных

решеток:

 

и

 

1,35

0,46 —1,04

 

и

 

 

V

=

—0,58

1,64

—0,29

 

V

 

 

W а

0,59

0,46

 

2,10

W Ц

(164)

и

 

0,54

- 0,2 3

0,24

 

и

 

 

 

 

 

V

 

0,15

0,52

0,15

 

V

 

 

W Ц

—0,19 —0,05

0,38

 

W а

 

Элементы всех матриц — координаты осевых векто­ ров одной решетки в координатной системе другой ре­ шетки — во всех случаях найдены по индексам Миллера осевых направлений с учетом соотношения модулей осе­ вых векторов и параллельных им векторов другой решет­ ки (модули последних задаются индексами принятых на­ правлений) .

536

Например, координаты вектора Сц обратной решет­ ки цементита при соблюдении соотношения Питча (160)

вычислены

с учетом

того, что

Сц || [2l5] a ,

| c*j =

g - ^ =

=

0,149(А-1 , К| =

^ -

_ i

_

=о , 35

( А ) - ' .

 

 

 

 

 

 

\аа\

2,864

 

 

v

'

 

 

 

Модуль

вектора

Сц

составляет

от модуля

вектора

7;15

= 0,35 V22+12+52

= 1,92 (А) - 1 ,

д о л ю ^ - 0 , 0 7 8 = п .

 

Следовательно, координаты вектора с*ц в осевых еди­

ницах

обратной

решетки

a-фазы:

 

h = —2п=:—0,16, k =

= — b n s - 0 , 0 8

и

1=Б-п^—0,39.

 

 

 

 

 

 

Ориентационные

соотношения

(160) — (162) и (163) —

(164)

обнаруживаются чаще

всего

в кристаллах, имею­

щих типичное для верхнего бейнита строение, а в сталях У17 (1,77% С) и У16 (1,63% С) — в большинстве кри­ сталлов верхнего бейнита.

Уже сам факт, что в верхнем бейните (и только в нем) возникает ориентационное соотношение фаз, суще­ ственно отличающееся от соотношения Багаряцкого, на­ талкивает на мысль, что в верхнем температурном интер­ вале бейнитной области цементит образуется (по край­ ней мере частично) в аустените еще до у^а перехода и лишь затем захватывается бейнитным ферритом, возник­

шим мартенситным (сдвиговым)

путем [282, 285]. Прав­

да, Слизвиком [286] показано,

что и такая последова­

тельность превращения приводит к возникновению меж­

ду цементитом и некоторыми из возможных

ориентиро­

вок a-фазы в том же исходном аустенитном

кристалле

ориентационного соотношения Багаряцкого.

 

В работе

[285] прямым

экспериментом удалось вы­

яснить, какие соотношения в действительности

осуществ­

ляются при выделении

цементита из аустенита

в высоко­

углеродистых

сталях

150X3

(1,5% С—3% Сг), 170ГЗ

(1,7 С —3%

Мп) и 100Г6 (1,0% С—6% Мп). которые

после аустенитизации и закалки в воде имели почти чи­ сто аустенитную структуру.

Образование и рост цементитных выделений в аусте­ ните наблюдали прямо в электронном микроскопе при

537

Смотрите также файлы