Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 11 september 1956 - Utvecklingslinjer inom metallografisk forskning i USA, av Karl-Johan Blom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
•i september 1956
747
Utvecklingslinjer inom
metallografisk forskning i USA
001.891(73) : 620.18
Den traditionella uppdelningen av metallurgin i en
järn-metallurgi och icke-järn-metallurgi är på väg att försvinna.
Numera betraktas järn endast som en mycket intressant
metall med ganska komplicerat beteende. Ej sällan är det
lämpligt att studera ett visst problem hos någon annan
metall först och sedan undersöka järnets beteende i det
aktuella fallet.
Röntgenmetalloy ra fiska undersökningsmetoder
Genom att utbyta den fotografiska filmen mot en
GM-räknare vid mätning av reflexernas intensitet vid
röntgenkristallografiska bestämningar har man vunnit betydande
fördelar. Speciellt gäller detta, då breda reflexionslinjer
erhållits. Genom koppling av GM-räknare till en skrivare,
som automatiskt registrerar vinkel och intensitet, har dessa
bestämningar dessutom förenklats avsevärt, vilket har stor
betydelse för legeringsundersökningar.
Man har sedan länge försökt använda röntgenmetoder för
att bestämma elastiska töjningar och spänningar strax
under ytan på fasta kroppar. Norton vid MIT har
utvecklat en precisionsmelod för bestämning av dessa
spänningar. Man bestämmer avståndet mellan vissa gitterplan, dels
sådana parallella med ytan, dels plan i 45° vinkel med
denna. De erhållna resultaten vid mätningar på en
an-visningsförsedd platta och på en platta med ett igensvetsat
hål överensstämmer väl med teoretiska beräkningar.
Även för bestämning av stora koncentrationsgradienter,
t.ex. vid diffusion, har den direktvisande röntgenapparaten
visat sig överlägsen tidigare använda metoder. Man skär
ut ett tunt snitt genom diffusionszonen (eventuellt
diagonalt) och mäter intensiteten hos den icke absorberade
strålen. Genom att sidförskjuta provet framför spalten
erhåller man koncentrationskurvan direkt på skrivaren.
Speciellt vid undersökning av flerfasiga binära legeringssystem
är metoden förmånlig, emedan absorptionskurvan uppvisar
diskontinuitet vid övergång från en fas till en annan.
En annan snabb metod för bestämning av diffusionen är
användning av radioaktiva isotoper av det legeringsämne,
som skall studeras. Det radioaktiva provet får därefter
påverka en fotografisk film. Efter framkallning av denna
mäts svärtningens intensitet.
Neutrondifraktionen, som är analog ined
röntgendifrak-tionen, har betydande fördelar vid undersökning av
legeringssystem bestående av i periodiska systemet närstående
metaller, t.ex. Mn—Ni och Fe—Co, bl.a. på grund av den
ökning av intensiteten, som uppstår för vissa
överstrukturs-linjer. Dessutom kan metoden användas för undersökning
av metallers och legeringars magnetiska struktur.
Stålanalys med röntgenfluorescens
GM-räknaren har även gjort röntgenfluorescensen
användbar vid stålanalys. Undersökningar vid United States
Steel har visat, att ett linjärt samband finns mellan
intensitet och halt hos legeringsmetallerna Cr, Ni och Mo i
rostfria stål. Det har även visat sig möjligt att bestämma
halter av lätta grundämnen i metaller genom användning
av krökta kristallanalysatorer och vakuum- eller helium
-fylld optik. Birks & Brooks har nyligen rapporterat, att
Nb, Hf, Ta, Th, U i låga koncentrationer kan bestämmas
även i mycket små prover med den nämnda apparaturen.
Referat av "Eighth Memorial Leeture" av E C Bain i Sheffield
Uni-versity den 17 okt. 1955 (Journal of the Iron & Steel Institute nov.
1055 s. 193—212).
Likaså kan Cr, Ni och Mo samtidigt analyseras i en
trekanalers krökt röntgenspektrograf.
Martensit i natrium
Barrett har tidigare rapporterat, att kubiskt
rymdcentre-rat litium undergår en martensitomvandling till
hexa-gonalt tätpackat gitter vid ca 70°K. Vid en kallbearbetning
vid en något högre temperatur bildas även martensit, men
denna är kubiskt ytcentrerad. Även hos natrium har
motsvarande omvandling iakttagits. Martensitomvandlingen
hos alkalimetallerna har nyligen återundersökts med
förfinad teknik (GM-räknare) ner till 1,2°K. Ingen
omvandling iakttogs hos Cs, Rb eller K, medan Na omvandlades
till en hexagonalt tätpackad martensit med packningsfel
liksom Li. Kallbearbetning endast ökade
martensitmäng-den. Omvandlingen började vid kylning under 36°K och
vid 1,2°K hade ca 10 °/o martensit bildats.
Martensit omvandlingens natur
Under de senare åren har det framkommit två motsatta
teorier om mekanismen vid martensitomvandlingen.
Hollo-mon, Fisher & Turnbull har föreslagit en enkel
kärnbild-nings- och tillväxtmodell. Enligt denna ligger
martensit-kärnorna, vilka vid tillräckligt låg temperatur blir
överkritiska, i legeringsfattiga områden. Tillväxten sker genom
en diffusionslös omlagring av atom efter atom i den
framförvarande austeniten, allteftersom martensiten växer.
Cohen—-Averbach-gruppen däremot anser, att
martensit-kärnorna utgörs av de töjningscentra, vilkas energi är
tillräcklig för initiering av en samtidig förflyttning av
auste-nitatomerna.
Att den atennala martensitomvandlingen ej bromsas ens
vid mycket låg temperatur talar för
"töjningscentra"-hypo-tesen, medan den isoterma martensitomvandlingen stöder
"kärnbildnings- och tillväxt"-hypotesen. Shih, Averbach
och Cohen har funnit, att den isoterma
martensitomvandlingen, som accelereras kraftigt av tidigare bildad atermal
martensit, sker genom nybildning av kärnor och ej genom
tillväxt av redan bildade kärnor.
Machlin och Cohen har påvisat, att avspänningsglödgning
vid låg temperatur upplöser kärnorna (jfr kallbearbetning
som är kärnbildande). Experimentella undersökningar av
Patel och Cohen har verifierat de termodynamiskt
beräknade effekterna av drag- och tryckspänningar. Således
höjer enaxlig drag- och tryckspänning
martensitomvand-lingstemperaturen (den förra mest), medan allsidigt
(hydrostatisk!) tryck sänker den.
Geisler har påpekat, att vissa irrationella drag hos
martensitomvandling kan vara en effekt av den plastiska
deformation, som är en följd av omvandlingen och att
skjuv-ningens verkan kan vara minskning av töjningsenergin och
ej generering av martensitkristaller.
Anlöpning
De reaktioner som sker vid martensitanlöpningen upp till
Æj kan uppdelas i fvra olika steg. Det första innebär enligt
Jack, att de första överkritiska karbidpartiklarna skiljs ut,
varigenom kolhalten sjunker i martensiten och dess
tetra-gonalitet avtar, Roberts, Averbach & Cohen har funnit, att
den hexagonala epsilon-karbiden har en sammansättning
motsvarande formeln Fe2,4C och att kolhalten i den
utarmade martensiten är 0,25 °/o. Genom
elektronmikroskopiska undersökningar har vidare Cohen konstaterat, att
martensitplattorna i härdat stål uppvisar delkornsgränser
ärvda från moderausteniten och att de första
karbidpartiklarna skiljs ut i dessa delkornsgränser.
Nästa steg innebär, att restausteniten (åtminstone i
kolstålen) omvandlas isotermt. Denna reaktion bestämmes av
kolets diffusionshastighet i austeniten.
Det tredje steget karakteriseras av utskiljning av reguljär
cementit (Fe3C) genom upplösning av epsilon-karbiden och
återutskiljning av cementit i martensitkorngränserna och
inuti kornen. När anlöpniiigsteniperaturen Höjs ytter-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
