Гистерезисные явления в γ/ε-фазовом переходе

Abstract

Получены результаты исследования фазового состава сплавов на основе твердого Fe−Mn-раствора в зависимости от параметров интенсивной пластической деформации (ИПД) под давлением. Экспериментально и теоретически показано, что формирование нанокристаллического (НК) состояния увеличивает гистерезис барических α/ε/γ-превращений и, следовательно, оказывает существенное влияние на стабильность ГПУ ε-фазы высокого давления в исследованных сплавах в зависимости от величины энергии дефектов упаковки ГЦК γ-фазы.

Одержано результати досліджень фазового складу сплавів на основі твердого Fe−Mn-розчину в завлежності від параметрів інтенсивної пластичної деформації (ІПД) під тиском. Експериментально й теоретично показано, що формування нанокристалічного (НК) стану збільшує гістерезис баричних α/ε/γ-перетворень і, отже, оказує суттєвий вплив на стабільність ГПУ ε-фази високого тиску у сплавах, які досліджуються, у залежності від значення енергії дефектів упаковки ГЦК γ-фази.

The obtained results of research of alloys on the basis of the Fe−Mn solid solution have revealed dependence of their structure and phase state on the parameters of SPD under pressure, and also on the initial phase and concentration composition that determine the level of mechanical and operational properties of materials of this class in the end. SPD increases efficiency of transformation at producing of close packed phases with HCP structure in high-manganese alloys under pressure. In this case, formed nanocrystallite structure increases hysteresis of baric α/ε/γ-transformations and, consequently, stabilizes high-pressure ε-phase in the investigated materials. For γ−ε-phase transitions, the hysteresis curves of loadings-unloading are built in the framework of nonequilibrium evolution thermodynamics. The dependences of the parameters of these curves (width of hysteresis versus excess free volume) on the coefficients of internal energy presentation are investigated. Hysteresis curves depending on the average grain size (or density of grain boundaries) are built. Generalization of model is pointed with taking into account the effect of manganese on stability of ε-phase in the alloy at atmospheric (more precisely, zero) pressure.