Институт квантового материаловедения IQMS

Взаимосвязь магнитных и решеточных степеней свободы в системе Fe - C

В. Н. Урцев, Ю. Н. Горностырев, М. И. Кацнельсон, А. В. Шмаков, А. В. Королев, В. Н. Дегтярев, Е. Д. Мокшин, В. И. Воронин

"Сталь", №7 (2010)

На основе представлений о взаимосвязи магнитных и решеточных степеней свободы сформулирована концепция особого структурного состояния с пространственным масштабом порядка десятков нанометров, которое предшествует началу полиморфного γ-α-превращения в стали. Переохлаждение такого состояния приводит к формированию дисперсных структур, отличающихся более высокой прочностью и твердостью по сравнению с бейнитом и перлитом, а также повышенной пластичностью по сравнению с мартенситом.

Равновесные и метастабильные состояния аустенита при температурах, близких к точке γ-α-превращения. Появление ближнего магнитного порядка приводит к дополнительным минимумам на зависимости энергии ДЕ от тетрагональной деформации г, (а), причем величина г, > 1 в γ-Fe (синие кривые) и г, < 1 в γ-Fe — C (красные кривые). В такой системе формируется метастабиль-ное состояние (б), в котором ГЦТ-области с ближним магнитным порядком чередуются с парамагнитными ГЦК-областями (солитон-ная решетка); образование неоднородностей в распределении углерода стабилизирует такое состояние (в)