Сам по себе безутлеродистый
мартенсит — не «рабочая» структура еще и потому, что его
дислокационная структура неустойчива. Дислокаций так много, что их
смещения только внутри рейки достаточно для деформации у ~
Ю-2 без упрочнения и даже с аннигиляцией дислокаций (при их
встрече на границе реек). Поэтому упрочнение пакетного мартенсита в
начале деформации слабое (показатель упрочнения л < 0,01),
отчего течение сразу локализуется в шейке, при низком равномерном
удлинении Фравн = п.
Преодолеть это неотъемлемое
свойство пакетного мартенсита за счет состава твердого раствора нельзя.
Углерод как примесь внедрения сильно тормозит все дислокации. При его
атомной доле сс < 2 • 10"2 концентрационное
упрочнение К =
(flfa0 ^/dc^/E =
0,4. Уже при умеренных концентрациях сс ~ 6-10~3 упрочнение от
углерода Aos/E = Ксс превосходит
субструктурное. Но поскольку он воздействует непосредственно на
подвижность одиночной дислокации, вся диаграмма деформации а(е)
поднимается вместе с пределом текучести, не меняясь в остальном — течение
неустойчиво по-прежнему, и только напряжение скола оск
достигается раньше — углеродистый мартенсит хрупкий.
Если примесь внедрения — сильное
препятствие, то примеси замещения в сравнении с ней — слабое,
«прозрачное» для дислокаций. Поэтому предел текучести, например,
нелегированного и высоколегированного — до 31 % Ni — мартенсита при
равном содержании углерода (сс > 1 •
10"3) не различается.
Упрочнение частицами.
«Исправить» диаграмму деформации мартенсита а(е) — увеличить
показатель упрочнения п — можно, вводя частицы второй фазы за
счет распада твердого раствора.
На ранних стадиях распада решетка
мелких выделений может быть хорошо сопряжена с решеткой железа. Тогда
дислокации при движении их перерезают. Крупные несопряженные частицы не
перерезаемы, и тогда скольжение идет только в матрице. В первом случае
частицы вносят сопротивление движению дислокации Ао/Е ~
v, зависящее только от объемной доли частиц v. Во втором случае
дислокации «продавливаются» в промежуток между частицами тем труднее,
чем меньше расстояние между ними, пропорциональное их размеру d. Тогда
Ао/Е
~4v/d
зависит и от размера частиц.
Другое отличие в том, что
сопряженные, перерезаемые частицы действуют независимо от остальной
структуры и поднимают всю диаграмму Деформации мартенсита о(е)
равномерно. Если же частица не перерезаема, то всякая дислокация,
обойдя ее вокруг, оставит около нее
22* ...
339
