CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌ CQ TRÌNH TƠI THÉP TRONG DUNG DỊCH POLYME
2.6.4. Lý thuyết tinh thể của chuyển biến mactenxit
Để hiểu được cấu trúc của mactenxit trong thép cần phải hiểu được quá trình thay đổi kiểu mạng tinh thể khi chuyển biến austenit thành mactenxit.
Hình 2.25 Sơ đồ biến dạng Bain (nguồn: [70])
Sự thay đổi hình dáng của ô mạng tinh thể austenit thường gọi là biến dạng Bain, nó cho phép hình dung về đặc điểm tinh thể học của chuyển biến mactenxit trong thép, trong đó, tập thể các nguyên tử sắt dịch chuyển một khoảng cách nhỏ khơng q hằng số mạng, cịn nguyên tử cacbon thì gần như đứng yên tại vị trí các lỗ hổng tám mặt của mạng austenit, kết quả là đã chuyển biến từ austenit với mạng A1 (FCC) thành mactenxit với mạng chính phương tâm khối (BCT) (hình 2.25).
Trong mạng tinh thể austenit không những tách thành các ô cơ bản của hệ lập phương mà cả ô cơ bản của hệ chính phương. Ơ cơ bản của hệ chính phương này có độ chính
phương c/a = √2, trong khi đó độ chính phương của mactenxit được xác định bằng thực nghiệm chỉ có giá trị là nhỏ hơn 1,09. Sự sai khác này có thể giải thích như sau:
Theo lý thuyết, nguyên tử cacbon có thể chiếm tất cả các lỗ hổng khối tám mặt trong mạng lập phương tâm mặt theo 3 phương [100], [010], [001]. Nhưng thực tế cacbon không thể chiếm hết các lổ hổng khối tám mặt theo phương [001] tức là giữa các mặt đáy của ơ mạng chính phương. Do vậy độ chính phương đo được bằng thực nghiệm bao giờ cũng nhỏ hơn lý thuyết.
Ta biết rằng biến dạng Bain nhờ những xê dịch nguyên tử ngắn, mạng lập phương tâm mặt (austenit) có thể biến thành mạng chính phương tâm khối (mactenxit), nhưng khơng thể thực hiện được 24 định hướng Kurdjumov - Sachs bởi vì cạnh của ơ mạng mactenxit phải song song với cạnh của ô mạng austenit. Để thỏa mãn điều kiện này, thì ngồi biến dạng Bain phải có thêm biến dạng dẻo để các mặt và phương tinh thể tương ứng trong mạng mactenxit và austenit song song với nhau.