Influence of external stress on martensite tetragonality in carbon steels

Free access

The theory of carbon atoms’ ordering in iron martensite based on the idea of non-uniform filling of octahedral interstices is considered. The results show that external pressure decreases the long-range order parameter and the degree of tetragonality abruptly. It is shown that an equilibrium condition needs to be considered together with free energy minimum requirement. Joint solution of these equations gives the critical stress value that turns the order parameter to zero, as a function of temperature and carbon content. Zero value of the order parameter means that the distribution of carbon atoms among sublattices is uniform, and, thus, the lattice is cubic. Molecular dynamics method with EAM interatomic potential was applied to model redistribution of carbon atoms over sublattices under external stress. It was found that migration of carbon atoms from z octahedral interstices occurs under compression along Oz axis, so that the tetragonality direction changes from Oz axis to Ox or Oy, with exact direction being determined randomly. The dependences of critical stress on temperature and carbon content were obtained. The computer simulation results are consistent with theoretical data.

martensitic transformation \ tetragonality \ ordering molecular dynamics \ iron-carbon

Similar articles in the section Metallurgy

Примеси кремния в ОЦК-железе: ab-initio моделирование свойств и энергетических параметров
Примеси кремния в ОЦК-железе: ab-initio моделирование свойств и энергетических параметров

Ридный Ярослав Максимович, Мирзоев Александр Аминулаевич, Мирзаев Джалал Аминулович

Межчастичный потенциал в системе железо-углерод и проблема мартенситного перехода
Межчастичный потенциал в системе железо-углерод и проблема мартенситного перехода

Чирков Павел Владимирович, Мирзоев Александр Аминулаевич

Анализ тетрагональности кристаллической решётки мартенсита сплавов Fe-C в модели жёстких атомов-шаров
Анализ тетрагональности кристаллической решётки мартенсита сплавов Fe-C в модели жёстких атомов-шаров

Мирзаев Джалал Аминулович, Окишев Константин Юрьевич, Мирзоев Александр Аминулаевич, Булдашев Иван Владимирович

Монте-Карло моделирование активности углерода в ОЦК-железе
Монте-Карло моделирование активности углерода в ОЦК-железе

Ридный Ярослав Максимович, Мирзоев Александр Аминулаевич, Мирзаев Джалал Аминулович

Атомы углерода в междоузлиях кристаллической решётки цементита: ab initio моделирование
Атомы углерода в междоузлиях кристаллической решётки цементита: ab initio моделирование

Верховых Анастасия Владимировна, Окишев Константин Юрьевич, Мирзаев Джалал Аминулович, Мирзоев Александр Аминулаевич

Short address: https://sciup.org/147156989

IDS: 147156989   |   UDC: 669.53   |   DOI: 10.14529/met160102