Методы измерения микротвердости

Для детального изучения процессов образования вторичных структур (включая структуру. белой зоны) были проведены исследования на модельных образцах из эвтектоидных и доэвтектоидных углеродистых и низколегированных сталей. Образцы подвергали разнообразному нагружению в условиях, близких к эксплуатационным: механическим ударам, трению на воздухе или в высоком вакууме и др.

Методами измерения микротвердости, рентгеноанализа, рентгеновской дифрактометрии, электронной микроскопии, вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и другими были изучены фазовые и структурные превращения, обусловленные целым каскадом сложных и быстропротекающих процессов упругой деформации и тепловых процессов в локальных микрообъемах стали, ведущих к образованию вторичных структур.

Чем полнее весь цикл фазовых и структурных ступенчатых превращений, тем выше, физико-механические характеристики упрочненного слоя стали. Образование белой зоны связано со своеобразным процессом - микроаналогом термомеханической обработки, протекающей практически мгновенно во всех ее стадиях. Это и придает особое структурное состояние белой зоне, в высокой степени стабильной, несмотря на наличие высокодисперсных упруго деформированных кристаллических фаз.

Проведенные исследования позволили высказать предположение, что причиной высокой стабильности структуры белой зоны и ее уникальных физико-механических свойств является образование необычной квазиравновесной структуры, которую мы назвали эксмартенситом. Он существует в двух формах. Эксмартенсит представляет собой однофазный пересыщенный частично упорядоченный твердый раствор углерода в ОЦК решетке железа присутствии или отсутствии легирующих элементов, который является продуктом мгновенно протекающего естественного старения необычного (лабильного) тетрагонального мартенсита.