فعالیت نابجایی ها در فصل مشترک استحاله فاز مارتنزیت در فولاد ضد زنگ آستنیتی متاستاز: مطالعه در محل TEM

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

فعالیت نابجایی ها در فصل مشترک استحاله فاز مارتنزیت در فولاد ضد زنگ آستنیتی متاستاز: مطالعه در محل TEM

عنوان لاتین

Dislocation activities at the martensite phase transformation interface in metastable austenitic stainless steel: An in-situ TEM study

درک مکانیزم استحاله مارتنزیتی اهمیت زیادی در توسعه فولادهای پیشرفته استحکام بالا، خصوصا فولادهای TRIP دارد. اثر TRIP باعث نرخ بیشتر کار سختی، شروع به تعویق افتاده گلویی شدن و شکل پذیری عالی می شود. میکروسکوپ الکترونی عبوری در محل برای بررسی تعاملات دینامیک بین نابجایی ها و مارتنزیت α^' در مقیاس میکرو استفاده شده است. تمرکز تنش محلی، مثلا از شکاف ها یا تجمع نابجایی ها، گوشه های آزاد و مرز دانه ها را به نقاط مطلوب برای جوانه زنی مارتنزیت α^' تبدیل می کند. رشد آن باعث انتشار نابجایی جزئی بر روی دو صفحه لغزش مجزا از فصل مشترک هترو می باشد در هنگامی که ماتریس آستنیت در ابتدا عاری از نابجایی می باشد. آنالیز جنبشی نشان می دهد که فعال سازی سیستم های لغزشی بر روی دو صفحه مجزای {111} آستنیت برای رخداد کرنش ناپیوسته فصل مشترکی ضروری است. انتشار نابجایی کامل عموما درون مناطق آستنیتی مشاهده می شود که حاوی چگالی بالایی از نابجایی ها می باشد. در هر دو موقعیت، پیشروی مرز فاز موجب تولید مقدار زیادی از نابجایی ها می شود که وارد ماتریس می شوند، که تغییر شکل کامل را ممکن ساخته و سختی کرنشی قابل توجهی در فاز میزبان به وجود می آورد. این منابع نابجایی متحرک رها سازی پلاستیک را امکان کرده و از تجمع آسیب توسط لغزش شدید در سمت نرم تر منطقه فصل مشترک جلوگیری می کند. بنابراین، توزیع ظریف ماتنزیت تغییر شکل پلاستیک را در ماتریس آستنیت یکنواخت تر می کند، که این ترکیب استثنایی استحکام و چقرمگی فولادهای TRIP را توضیح می دهد.

Understanding the mechanism of martensitic transformation is of great importance in developing advanced high strength steels, especially TRansformation-Induced Plasticity (TRIP) steels. The TRIP effect leads to enhanced work-hardening rate, postponed onset of necking and excellent formability. In-situ transmission electron microscopy has been performed to systematically investigate the dynamic interactions between dislocations and α′ martensite at microscale. Local stress concentrations, e.g. from notches or dislocation pile-ups, render free edges and grain boundaries favorable nucleation sites for α′ martensite. Its growth leads to partial dislocation emission on two independent slip planes from the hetero-interface when the austenite matrix is initially free of dislocations. The kinematic analysis reveals that activating slip systems on two independent {111} planes of austenite are necessary in accommodating the interfacial mismatch strain. Full dislocation emission is generally observed inside of austenite regions that contain high density of dislocations. In both situations, phase boundary propagation generates large amounts of dislocations entering into the matrix, which renders the total deformation compatible and provide substantial strain hardening of the host phase. These moving dislocation sources enable plastic relaxation and prevent local damage accumulation by intense slipping on the softer side of the interfacial region. Thus, finely dispersed martensite distribution renders plastic deformation more uniform throughout the austenitic matrix, which explains the exceptional combination of strength and ductility of TRIP steels.