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The association of martensite platelets with austenite stacking faults in an Fe-8Cr-1C alloy

1970; University of Toronto Press; Volume: 18; Issue: 9 Linguagem: Francês

10.1016/0001-6160(70)90056-8

1878-0768

Ken‐ichi Shimizu, Mariko Oka, C.M. Wayman,

Metallurgy and Material Forming

Using an Fe-8Cr-1C alloy, the early stages of growth of martensite plates were observed by means of electron microscopy. Very thin martensite platelets were found to be in association with austenite stacking faults. The habit plane of the platelets was the same as that of fully grown (thick) plates. In the platelets, striations parallel to the [1̄01]A direction were observed. ∥ It was verified by electron diffraction that the striations are very small twins, which suggests that the martensite platelet undergoes a lattice invariant shear even at the early stage of growth. The particular (111)A plane of the "associated" faults was found to be parallel to the close-packed (011)M plane of the martensite which is involved in the usual (approximate) Kurdjumov-Saehs orientation relationship. Furthermore, the particular (111)a variant of stacking faults was associated with only the three martensite habit variants (252)A, (225)A and (522)A which make an angle of 25° with the (111)A plane. These relationships suggest that three 〈112〉A or 〈110〉A shears on a (111)A plane in the austenite may be involved in the nucleation of three particular variants of martensite, i.e. (252)A, (225)A and (522)A. However, it is also possible that the unique relationship between the {225}A martensite variants and the (111)A fault plane results from a stress interaction of the austenite with the shear component of the transformation shape strain. Les premiers stades de croissance des plaquettes de martensite ont été observés au microscope électronique dans un alliage Fe-8Cr-1C. Les auteurs trouvent que les plaquettes très minces de martensite sont associées aux défauts d'empilement de l'austénite. Le plan d'accolement de ces plaquettes est le même que celui des plaquettes épaisses complètement formées. Dans les plaquettes très minces, des stries parallèles à la direction [1̄01]A sont observées. Les auteurs ont vérifié par diffraction électronique que les stries sont de très petites mâcles, ce qui suggère l'idée que la plaquette de martensite est soumise à un cisaillement invariant du réseau, même au premier stade de sa croissance. Les auteurs trouvent que le plan particulier (111)A des défauts "associés" est parallèle au plan (011)M compact de la martensite qui entre dans la relation d'orientation courante (approchée) de Kurdjumov-Sachs. En outre, le plan variable particulier (111)A des défauts d'empilement est associé seulement aux trois plans d'accolement variables de la martensite (252)A, (225)A et (522)A qui font un angle de 25° avec le plan (111)A. Ces relations suggèrent l'idée que trois cisaillements 〈112〉A ou 〈110〉A sur un plan (111)A dans l'austénite peuvent entrer en jeu dans la germination des trois plans particuliers de la martensite, e.a.d., (252)A, (225)A et (522)A. Cependant, il est également possible que la relation unique existant entre les plans {225}A de la martensite et le plan de défauts (111)A résulte d'une interaction des contraintes de l'austénite avec la composante de cisaillement du changement de forme résultant de la transformation. Die frühen Wachstumsstadien von Martensitplättchen in einer Fe-8Cr-1C-Legierung wurden mit Hilfe des Elektronenmikroskops untersucht. Es wurde gefunden, daβ sehr dünne Martensitplättchen zusammen mit Austenit-Stapelfehlern auftreten. Die Plättchen haben die gleiche Habitusebene wie ausgewachsene (dicke) Platten. In den Plättchen wurden Riefen parallel zur [1̄01]A-Richtung beobachtet. Elektronenbeugungsexperimente zeigten, daβ es sich bei den Riefen um sehr kleine Zwillinge handelt; das ist ein Hinweis dafür, daβ das Martensitplättchen selbst in den frühen Wachstumsstadien eine gitterinvariante Scherung erleidet. Die spezielle (111)A-Ebene der "assoziierten" Stapelfehler war parallel zur dichtest gepackten (011)M-Ebene des Martensits, die in der üblichen Kurdjumov-Sachs-Orientierungsbeziehung auftritt. Auβerdem war die spezielle (111)A-Variante der Stapelfehler nur mit den drei Martensit-Habitusvarianten (252)A, (225)A und (522)A assoziiert, die einen Winkel von 25° mit der (111)A-Ebene einschlieβen. Diese Zusammenhänge deuten darauf hin, daβ drei 〈112〉A-oder 〈110〉A-Scherungen auf einer (111)A-Ebene im Austenit bei der Keimbildung der drei speziellen Varianten des Martensits, d.h. bei (252)A, (225)A und (522)A, beteiligt sein konnten. Es ist jedoch auch möglich, daβ diese besondere Beziehung zwischen den {225}A-Varianten und der (111)A-Stapelfehlerebene eine Folge der Wechselwirkung zwischen der Spannung im Austenit und der Scherkomponente der Formverzerrung bei der Umwandlung ist.