دانلود مقاله بینیت

معمولا سه مرحله مجزا در تحول بینیتی وجود دارد.

این سه مرحله به طور شماتیک است.

در ابتدا یک زیر وامه که تشکیل از یک صفحه فریتی است روی مرزدانه آشیت جوانه زنی کرده و تا زمانی که رشد آن توسط تغییر شکل پلاستیک آشیت زمینه متوقف نشده به رشد خود ادامه می دهد.

در این مرحله زیر واحدهای جدید در نوک صفحه فریتی قبلی جوانه زنی کرده و رشد می کنند .

مجموعه ای از چند زیر واحد را اصطلاحا یک شیف (Sheef) می گویند.

سرعت متوسط طویل شدن یک شیف قاعدتا کمتر از یک زیر واحد است که علت آن وقفه های زمانی بین تکیل زیر واحدهای متوالی است .

رسوبگذاری کاربید که در مرحله بعدی وقوع می یابد سرعت تحول را با حذف کربن از آشیت باقی مانده یا از فریت فوق اشباع متاثر می کند.

دمای شروع تحول
دمای شروع تشکیل نسبیت و هم چنین فریت ویرمن اشتاین که ماهیت تحول آن بسیار شبیه به نسبیت می باشد ) به ترکیب شیمیایی فولاد بیش از دمای حساس هستند (شکل a6.3(
این مساله نشان دهنده اثر انحنای محلول بر تحولات بینیتی یا فریت ویرمن اشتاتن است.
ویاگرام زمان – دما – استحاله (TTT) در فولاد ها اغلب مطابق شکل b 6.3 است .

همانطور که ملاحظه می گردد این دیاگرام شامل در منحنی c شکل است که بالائی مربوط به تحولات نفوذی یا تحولات همراه با دوباره بنا شدن ساختارهای فازی (Re Consteructive) و منحنی پایینی مربوط به تحولات برشی یا همراه با جابجایی دسته جمعی انحنا (displacive) می باشند .

دمای روی منحنی پایینی شکل b6.3 نشان دهنده بالاترین دمایی است که فریت ویرمن اشتاتن و نسبیت یکسان بوده و صرفا به شرایط ترمودینامیکی بستگی دارد.

با توجه به تاثیر عناصر آلیاژی بر دمای شروع تحول نسبیتی روابط تجربی زیادی در فولادهای مختلف ارائه شده اند مثلا رابطه برای فولادهای مختلف با آنالیز 55/0-1/0 درصد کربن 35/0-1/0 درصد سیلسیوم 7/1-2/0 درصد منگنز 0/5-0 درصد نیکل 5/3-0 درصد کروم 0/1-0 درصد مولیون ارائه گردیده است.



جوانه زنی نسبیت
همانطور که اشاره گردید جوانه زنی نسبیت مشتمل است بر تشکیل یک زیر واحد به صورت یک صفحه فریتی در مرزدانه آشیت اولیه سرعت جوانه زنی تابعی از دما و انرژی فعالسازی تحول است و به صورت زیر بیان می گردد.

از رابطه فوق v فاکتور نوسانی انرژی فعالسازی جوانه زنی و A ثابت است .

رشد نسبیت
جابجایی فصل مشترک بین واحدهای نسبیت باآشتینت باقی مانده نیازمند جابجایی ایتمهای فاز مادر و اختیار ساختار فاز محصول است .

سهولت وقوع این فرایند میزان تحرک مرز را تعیین می نماید البته توزیع اتمهای محلول و همچنین کربن حرکت فصل مشترک را محدود می نماید .بنابر این دو عامل تحرک مرز در اثر جابجایی اتمهاو نفوذ کربن و اتمهای محلول تعیین کننده سینیتک رسد نسبیت هستند .

هر دو این فرایندها نیرو محرکه موجود برای تحول را مصرف می کنند.

هنگامی که بیشتر نیرو محرکه موجود جهت نفوذ اتمها مصرف می گردد تحول را کنترل شونده توسط نفوذ می گویند و اگر بالعکس نیرومحرکه جهت اتمها در سراسر فصل مشترک مصرف شود آنرا تحول کنترل شونده بالفصل مشترک می گویند .

ابعاد تیغه های نسبیت در طی رشد تحت کنترل نفوذ با زمان به صورت پارا بولیک تغییر می کند .

با افزایش ابعاد فاز محصول منطقه نفوذی هم گسترش می یابد و افزایش مسافت نفوذ جهت رسیدن اتمهای محلول به دورترین نقاط باعث کاهش سرعت نفوذ می شود .

ولی صفحات یا سوزنهای موجود با توجه به توزیع اتمهای محلول به وجوه با سرعتی ثابت به رشد خود ادامه می دهند.

Trivedi (1970) این فرض که شکل صفحات تقریبا به صورت سیلندر پارابولیک مطابق شکل 2/6 است سرعت طویل شدن سوزنهای بنسیت را در شرایط رشد حالت پایدار به کمک حل رابطه زیر بدست آورد: در این رابطه سرعت طویل شدن صفحات T دما ضریب نفوذ متوسط برای کربن در آتشیت P عدد Peclet r شعاع نوک سوزن و شعاع نوک بحرانی است که رشد در آن شعاع متوقف می گردد.

در این معادله توابعی از عدد peclet هستند که مقدار آنها با توجه به شکل 6.13 بدست می آید.

تابع اصلاح کننده تغییر ترکیب شیمیایی در هنگام تغییر در انحنای فصل مشترک می باشد .

در معادله فوق قسمتی که جایب تابع است مربوط به زمانی است که رشد تحت کنترل نفوذ نیست .

در این بخش vc سرعت رشد تحت کنترل فصل مشترک برای یک فصل مشترک صاف است .

در رشد تحت کنترل نفوذ در مقایسه با بزرگ بوده و از آن بخش از معادله مربوط به رشد تحت کنترل فصل مشترک می توان صرفنظر کرد.

اگر غلظت کربن در آشیت در نوک صفحه باشد با غلظت تعادلی کربن متفاوت می باشد .

با افزایش انحنا کاهش می یابد .

علت عدم تساویxrو به اثر موئینگی Gibbs-Thimpson نسبت داده می شود .

بر این اساس داریم : در این رابطهT ثابت موئینگی نامیده شده است .

این ثابت از رابطه زیر بدست می آید : در این رابطه انرژی فصل مشترکی به ازای واحد سطح ضریب الکتریسیته کربن در آشیت و حجم مولای فریت است .

در این رابطه فرض شده است که ترکیب شیمیایی فریت تحت تاثیر اثر موئینگی قرار نمی گیرد.

و بنابر این همیشه عددی کوچک است .

تئوری رشد صفحه ای در واقع بیانگر ارتباط بین سرعت رشد و شعاع نوک صفحه است .

اما این تئوری باز گو کننده شرایطی که در آن رشد در موزنهای بینیت رخ می دهد نیست .

در واقع در شرایط شعاعهای نوک صفحه کوچک رشد به دلیل نفوذ راحتتر از نوک تسهیل می گردد اما این در تقابل با اثر موئینگی است .

Trivedi برای چین شرایطی که صفحات مزیتی دارای شکل سوزنی هستند راه حل دیگری را بر اساس رشد تحت کنترل نفوذ به صورت زیر ارائه کرده است .

در این رابطه شعاع نوک دو برابر شرایط رشد صفحه ای است چون در اینجا شعاع انحنا برای نوک یک سوزن وجود دارد.

سرعت رشد شیفهای بینیت پس از جوانه زنی در سطوح دانه هایآشیت شیفهای بینیت با تشکیل مکرر زیر واحدها و رشد هر یک تا یک اندازه محدود توسعه می یابند .

همانطورز که قبلا هم اشاره شد زیر واحدهای جدید در یک شیف در نزدیکی نوک قبلی جوانه زنی می کنند.

جوانه زنی در موقعیتهای دیگر معمولا با سرعت کمتری صورت می گیرد و بنابر این شکل کلی شیف در سه بعد به صورت صفحه ای است رشد این شیفها صرفا توسط مرزدانه آشیت یا مرزهای دوقلوئیی مهار می گردد .

مشاهدات مستقیم میکروسکوپ نوری از رشد شیفها نشان داده است که یک زیر وامه در مدت زمان به اندازه نهایی خود می رسد و وقفه زمانی تا تشکیل زیر واحد جدید سپری می شود .

بر این اساس طویل شدن شیفها زیر واحد است .

افزایش میزان کربن نیکل کروم و سایر عناصر آلیاژی باعث کاهش می شود .

در رشد شیفها معمولا نسبت وجهی ثابت است گر چه پس از توقف طویل شدن ضخیم شدن آنها همچنان ادامه می یابد.

سرعت رشد زیر واحدهای بینیت اگر چه سرعت رشد بینیت بسیار بالاست سرعت طویل شدن آن خیلی کمتر از سرعت رشد است .

فصل مشترک بینیت با وجود اینکه glissile است اما نسبتا کند حرکت می کند .

این کندی به خاطر کار پلاستیکی است که با رشد بینیت همراه است .

نمونه چنین اختلافی در حین مقایسه توسعه ترک در شیشه و در فلز قابل درک است رشد زیر واحدهای بینیت به کمک میکروسکوپ الکترونی photo-emission سرعت طویل شدن آنها را حدود گزارش کرده است .

این سرعت خیلی بالاتر از سرعتی است که در بررسهای تئوریک رشد تحت کنترل نفوذ بدست می آید.

پس از توقف طویل شدن زیر واحدها فرایند ضخیم شدن آنها همچنان ادامه می یابد.

علت این امر تمایل زیر واحدهای بینیت به داشتن بیشترین نسبت جهی ممکن است .

صاف بودن صفحات و زیر واحدهای بینیتی نشان می دهد که رشد آنها معمولا پیوسته است نه پله ای .

اثر اندازه دانه آشینیت استحاله بینیتی حساسیت کمتری نسبت به تحول پرمیتی به اندازه دانه آشیت اولیه دارد.

بعلاوه اینکه عناصری نظیر بور که با جدایش به مرز دانه ها سختی پذیری را افزایش می دهند اثر کمتری بر بینیت نسبت به فریت و پریت دارند.

علت اثر پذیری اندک بینیت از اندازه دانه آشیت این است که اکثریت صفحات در یک شیف بینیت در تماس مستقیم با مرزدانه آشت نیستند .

با این وجود کاهش اندازه دانه آشیتنت به لحاظ افزایش مساحت مرزدانه در واحد حجم باعث افزایش سرعت تحول بینیتی می گردد.

در عین حال برخی دیگر محققین اثر پذیری سینیتک تحول بینیت از اندازه دانه آشیتینت را اندک ارزیابی استدلال این محققین بر کاهش سرعت رشد نسبیت ناشی از اثر تعویق اندازنده فرردانه های آشیت استوار است .

مساحت مرزدانه ها در واحد حجم که معیار تاثیر اندازه دانه آشیت در تحولات فازی است به صورت زیر تعریف می گردد: پارامتری است که با ترسیم یک خط با طول مشخص و تقسیم آن بر تعداد تقاطع های این خط با مرزدانه های آشتیت بدست می آید.

دانسیته تعداد محلهای جوانه زنی نسبیت به طور معکوسی با متناسب است .

اگر تاثیر پذیری تحول نسبیت از اندازه دانه آشیت اولیه را صرفا نائی از سرعت جوانه زنی در نظر گیریم بنابر این بایستی سرعت تحول با کاهش و افزایش یابد.

اثر دیگر اندازه دانه آشیت اثر آن بر اندازه شیفهای نسبیت است .

در واقع حداکثر حجم یک شیف توسط اندازه دانه آشیت متاثر می گردد به عبارت دیگر اگر این تاثیر پذیری حاکم باشد انتظار می رود که سرعت کلی تحول با ریز دانه شدن آشیت یابد .آنچه در عمل مشاهده می گردد این است که در شرایطی که تعداد جوانه های اولیه بالاست .

با وجود کاهش حجم حداکثر شیفهای نسبیت و کاهش رشد شاهد افزایش سرعت کلی تحول با کاهش اندازه دانه آشیت هستیم .

اما بالعکس در رشد سریع تعداد جوانه اولیه اندک انتظار می رود با کاهش اندازه آشیت سرعت تحول کاهش می یابد .

این دو حالت در شکل 6.28 نشان داده شده است اثرات تنش و کرنش استحاله جابجایی به عنوانی شکلی از تغییر شکل در نظر گرفته می شود که در مشخصه دیگر آن این است که ساختار کریستا لو گرافیکی آن فاز در ناحیه تغییر شکل یافته عوض می شود.

جدول 8.1 انواع تحولات ساختاری و تغییراتی را که در ضمن آنها وقوع می یابد لیست کرده است .

کرنش دائمی ساختار در اثر این نوع تحولات پلاستیسه استحاله ای نامیده می شود .

استحاله فازی در اینگونه تحولات با سرد کردن در زیر یک دمای معین و یا بکار بردن تنشی مطلوب در وضعیتهای مناسب یا ترکیبی از این دو عامل آغاز می شود .

هنگامی که نیرو محرکه شیمیایی تحول و تنش به صورت مکمل عمل می کنند پلاستیسه استحاله ای در تنشهایی که به مراتب کمتر از استحکام تسلیم فاز مادر است وقوع می یابد.

درست نظر ترکیب یک صفحه و یک جهت که یک سیستم تغییر شکل را برای لغزش یا دوقلویی تشکیل می دهند صفحه mabit و بردار جابجایی یک کرنش صفحه ای نامتغیر سیستم تغییر شکل را برای پلاستیسه استحاله بیان می دارند.

عموما 24 تا از این سیستم ها به ازای هر دانه آشیت وجود دارد و آنها به صورت همزمان ولی با درصدهای مشارکت مختلف عمل می کنند .

برخلاف لغزش معمول بجز در وضعیتهای ویژه ای سیستم های تغییر شکل این گونه استحاله باهم تقاطع نمی کنند .

بنابر این ایده معمول در خصوص کار سختی در اینجا قابل کاربر نیست.

با وجود اینکه کار سختی هم با افزایش پایداری آشیت همراه است .

با توجه به تعداد زیاد سیستم های استحاله ای به ازای هر دانه و بر اساس معیار تیلور (Taylor) می توان به این نتیجه دست یافت که پلاستیته استحاله می تواند کرنشهات و تنشهای اعمال شده خارجی را متحمل گردد.

بنابر این زمانی که پلاستیته استحاله ای تنها مود تغییر شکل است مرزدانه در ملی کریستالها بدون تغییر باقی می مانند.

بعلاوه اگر فاز مادر دارای بافت کریستالو گرافیک باشد.

پلاستیته استحاله ای باعث تغییرات غیر همگن در شکل فاز حتی در نمونه های پلی کریستالی ( که بدون اعمال تنش استحاله یافته اند) نیرو محرکه مکانیکی با توجه به اینکه تحولات جابجایی در فولادها باعث ایجاد کرنشهای بزرگی می شوند اندر کش بین تنشهای اعمالی خارجیس و پیشرفت استحاله مورد انتظار است .

البتهچگونگی این اندرکش صرفا به مکانیزم بستگی دارد.

در این شرایط نیرو محرکه کلی تحول به مولفه های مکانیکی و شیمیایی ( که نیرو محرکه مصمول در تحولات فازی است ) تقسیم می گردد .

استدلال فیزیکی همراه با این تئوری تغییر شکل این است که حرکت یک فصل مشترک glissle ترکیبی است از استحاله و میزان کاری که توسط تنش خارجی انجام می گیرد.

به انرژی آزاد شیمیایی برای بدست آوردن اختلاف انرژی آزاد کلی افزوده می گردد.

نیرو محرکه مکانیکی از رابطه زیر قابل تعیین است : در این رابطه تنش زمان روی صفحه mabit و T مولفه تنش روی صفحه Mabit است که با جهتی که جابجایی های برشی تغییر شکل (ظاهری ) فازی در آن وقوع می یابند موازی است (شکل 1/8) .

کرنشهای Sو s هم نشان دهنده مولفه های نرمال و برشی تغییر شکل ظاهری فاز می باشند.

کار اعمالی توسط تنش برشی همیشه مثبت است اما در مورد تنش نرمال علامت کار به علامت بستگی خواهد داشت .

در فولادها بدلیل کوچک بودن مولفه نرمال اثری که از تنش مشاهده می شود منعکس کننده نقش غالب مولفه برشی است .

استثنایی که در این میان وجود دارد زمانی است که مقدار تنش برشی کوچک یا صفر است .

این وضعیت در شرایطی که تنش اعمالی هیدرواستاتیک است ملاحظه می گردد.

از معادله 1/8 می توان چنین برداشت کرد که با توجه به مثبت بودن تنش برشی صرفنظر از اینکه نمونه تحت کشش یا فشار تک محوری است و اینکه مولفه برشی تغییر شکل ظاهری فاز بزرگ است تنش تک محوری همیشه بالعث افزایش در دمای استحاله های ابجایی در فولادها می گردد.

از سوی دیگر تنش هیدرواستاتیک صرفا با مولفه های نرمال تغییر شکل ظاهری فاز اندر کنش دارد.

بنابر این باعث کاهش در دمای استحاله می گردد.

(شکل 2/8 ) برخلاف تنشهای نرمال تنشهای برشی ................

نمی توانند به عنوان متغیرهای حالت در نظر گرفته شوند بنابر این کاربرد آنها در معادلات ترمودینامیکی ...............

است .

این مشکل چندان مهم نیست چون فرایندهای غیر بازگشت پذیری نظیر نفوذ یا حرکت نابجایی باعث آزاد شدن تنشهای برشی در طی آزمایش نمی گردند .

عامل دیگری که پیچیده کننده وضعیت استحاله تحت تنش است .

زمانی آشکار می گردد تنش اعمال شده طبیعت محول استحاله را تغییر دهد.

این تغییر مثلا می تواند با تحریک تشکیل یک فابز شبه پایدار آشکار گردد.

که البته حضور چنین فازهایی باعث تغییر در نیرو محرکه شیمیایی می شود .

با فرض اینکه انر کنش تنش اعمال شده با تغییر شکل ظاهری فازی صورت گیرد.

تنش می تواند رشد سیتم های تغییر شکل که برای آنها حداکثر است تسهیل نماید .

از اینرو در شرایط بکارگری تنش کششی تشکیل صفحات فازی که صفحه mabit آنها دارای زاویه تقریبی با محور کششی است تسهیل می شود .

البته در اینجا فرض شده است که تنش صرفا با رشد صفحات فازی اندر کنش نماید.

در حالی که اندر کنش آن با جوانه زنی باعث ظهور معیارهای برای انتخاب سیستم تغییر شکل فازی مطلوب می گردد.

دمای بالا ترین دمایی که می توان در آن مارتنزیت در طول سرد کردن آشیت تشکیل می گردد.و است .

این دما همان طور که اشاره شد با بکار بردن تنش مطلوب افزایش می یابد.

بالاترین دمایی که در آن مارتنزیت تحت تنش رشد می نماید را دمای می گویند.

اگر چه آزمایشات مشابهی برای نسبیت در این زمینه انجام نشده است اما رفتار آنرا مشابه مارتنزیت در نظر گرفت.

بررسیها نشان داده اند که تنشهای استحاله ای همراه با رشد نسبیت پایینی تشکیل نسبیت بالایی را در دماهای نزدیک به ترغیب می کند .

این امر نشان می دهد که تنش باعث افزایش دمای شروع تشکیل نسبیت می گردد.

مشاهدات نشان داده اند که در شرایطی که دما خیلی بالاتر از هیچ مقداری از تغییر تشکیل نمی تواند باعث وقوع استحاله به نسبیت گردد.

تاثیر تنش بر تحول نسبیتی در نمودار تغییرات انرژی آزاد در شکل 3/8 نشان داده شده است .

انرژی آزاد خالصی برای استحاله از رابطه زیر بدست می آید.

فرض بر این است که مقدار تغییر انرژی آزاد مورد نیاز برای شروع استحاله نسبیتی در تنش صفر ( یعنی ) در محدوده دمایی تشکیل نسبیت ثابت باقی می ماند .

اعمال تنش کششی یا فشاری استحاله را توسط افزایش نیرو محرکه کلی توسط عامل ترغیب می کند .

این تاثیر به گونه ای است که دمای با افزایش سطح تنش اعمال شده به طور پیوسته افزایش می یابد.

دمای تشکیل نسبیت تحت تاثیر تنش را با می توان نمایش داد.

اگر مقدار بزرگتر از استحکام تسلیم آشیت باشد توجیه آنالیز ترمودینامیکی تحول خیلی مشکل خواهد بود .

نابجاییها و دیگر عیوب تولید شده در طول تغییر شکل پلاستیک شیرفت تحول را متاثر خواهد کرد.

ناحیه دمایی زیر اصطلاحا منطقه استحاله یابی شده توسط تنش Press-assisted(SII) گفته می شود که در آن تنش اعمال شده کمتر از تنش تسلیم آشیت بوده و لذا اعمال آن باعث کمک به استحاله می گردد.

و ناحیه دمایی بالای اصطلاحا منطقه استحاله تحت تاثیر کرنش (ptrain-induced Trans)گفته می شود که در آن تنش اعمال شده بالاتر از تنش تسلیم می باشد.

دمای در منطقه (SIT) با افزایش میزان تنش افزایش می یابد.

با رسیدن به دمای نیرو محرکه شیمیایی به مخالفت با استحاله بر می خیزد به گونه ای که مولفه مکانیک ید بزرگتر از گردد.

با توجه به اینکه استحکام تسلیم آشیت با افزایش دما کاسته می شود افزایش دما به نقطه ای می رسد که اعمال تنش دیگر قادر به حمایت از وقوع تحول نسبیتی نخواهد بود این دما اصطلاحا دمای نامیده شده است .

(شکل 3/8) مشاهدات مختلف و مستقلی نشان داده اند که تنش اثر زیادی بر پیشرفت استحاله دارد.

همچنین تغییر شکل در طول فرایند ترمودینامیکی فولادها سرعت واکنش را افزایش می دهد.

همچنین واکنش با افزایش سرعت تغییر شکل افزایش می یابد.

تنش های تولید شده داخلی علاوه تنشای خارجی تنشهایی که در اثر تحولات دیگر در داخل ساختار تولید می گردند بر استحاله بیسیتی موثرند .

مطالعات نشان داده اند که در نمونه هایی که استحاله بینیتی پاینی به صورت جزئی در آنها انجام شده است نسبیت بالایی با سرعت بیشتری در ادامه آن وقوع یافته است .

مثلا در دمای زیر مارتنزیت اولین فازی است که تشکیل می گردد.

اما پس از شروع تحول مارتنزیتی در صورتی که سرد کردن ادامه داده نشود آشیت استحاله سریع نسبیتی را تجربه خواهد کرد .

دلیل این تاثیر تغییر شکل آشیت توسط تنش داخلی نائی از تحول مارتنزیتی است .

اثر دیگری که معمولا مشاهده می گرددافزایش سرعت جوانه زنی و رشد نسبیت در مجاورت سطح آزاد است .

در واقع در نزدیکی سطوح آزاد تغییر شکل فاز به دلیل کمتر بودن ممانعت های داخلی البته پذیرفته می شود .

کتاب Bhadeshia صفحه 207 استحاله های مارتنزیتی و نسبیتی (همچنین مزیت ویرمن اشتاین ) نیازمند حرکت دست جمعی اتمها هستند و این حرکت امکان عبور از عیوب ساختاری مستحکم نظیر مرزدانه ها را ندارد.

بنابر این صفحات مارتنزیتی و همچنین نسبیت امکان عبور از مرزدانه های آشیت را ندارد.

عیوب کوچکتر نظیر نابجایی های غیر متحرک صرفا می توانند از پیشرفت چنین تحولاتی ممانعت کنند ولی در عین حال در شبکه چنین فازهایی مشارکت می کنند.

تغییر شکل آشیت پیش از استحاله آن به این فازها از رشد مارتنزیت یا جلوگیری کرده باعث کاهش کسر استحاله علی رغم افزایش مکانهای جوانه زنی می گردد.

این اثر در همه تحولات جابجایی صرفنظر کرد.

نوع ماده یا فولادی وجود دارد.

اثر تغییر شکل پلاستیک « پایدارسازی مکانیکی » نامیده شده است .

تاثیر تغییر شکل پلاستیک آشیت بر تحولات جابجایی را می توان بر اساس ساختار فصل مشترک استحاله تبیین نمود.

استحاله های همراه با جابجای با پیشرفت فصل مشترکهای gissile وقوع می یابند.

این فصل مشترک ها زمانی که با نابجایی ها برخورد می کنند به آنها می چسبند.

بنابر این بر خلاف زمانی که اعمال تنش مطلوب باعث ترغیب استحاله های جابجایی می گرددپایدار سازی مکانیکی ساختار آشیت تجربه آنرا به تعویق می اندازد.

آزمایشات نورد گرم نشان داده اند که استحاله هم در اثر تغییر شکل آشیت وهمانطور که در شکل 6/8 نشان داده شده به تعویق می افتد.

اگر چه آشیت تغییر شکل یافته سریعتر تجزیه می گردد اما کسر حجمی بینیت حاصل در این دماهاست .

اثر پایدار شدن آشیت در اثر تغییر شکل زمانی آشکار می گردد که نواحی که اصطلاحا تحول در آنها بسادگی وقوع می یابد به اتمام برسند.

به عبارت دیگر برخی از نواحی آشیت از تغییر شکل کمتر متاثر شده و تحول در آنها ساده تر وقوع می یابند.

این نواحی در ساختار تغییر شکل یافته همگن نیستند .

وجود ناهمگن این نواحی باعث ناهمگنی در پایدار شدن می گردد که در زیر ساختار نهایی منعکس می شود.

در این شرایط نسبیت تمایل دارد تا در هر دانه آشیت در طول جهت خاصی آرایش یابد(شکل 8/8 ) .

همانند تحول مارتنزیتی از تغییر شکل یافته صفحات بنسیت هم به صورت منحنی شکل در می آیند .

این پدیده به خاطر انحنای شبکه ای در دانه های آشیت پیش از استحاله در اثر تغییر شکل می باشد.

(شکل 8/8 ) شکل 9/8 پایدار شدن و کاهش کسر حجمی بنیست را پس از تحول نشان می دهد .

جوانه زنی هتدروژن نسبیت در آشیت تغییر شکل یافته بیشتر می شود اما رشد این جوانه ها توسط مکانیزم جابجایی در هنگام مواجه شدن فصل مشترک با عوارضی تغییر شکل نظر جنگل نابجایی متوقف می گردد.

آشیتی که تحت تغییر شکل زیاد قرار گرفته است نسبت به آشیت تغییر شکل نیافته یا اندکی تغییر شکل یافته به مقدار کمتری نسبیت استحاله یافته و محصول نیز ریز ساختار تر می گردد.

البته لازم به ذکر است که با توجه به ناهمگن بودن تغییر شکل در آشیت نواحی وجود دارند که تغییر شکل اندکی را تجربه می کنند.

استحاله نسبیتی در این نواحی نسبت به نواحی متناظر در تغییر شکل نیافته سریعتر وقوع می یابد که علت آنرا می توان به حضور عوارضی تغییر شکل اندک و اعوجاج ساختاری ناشی از تغییر شکل اندک نسبت داد.

در نواحی شدیدا تغییر شکل یافته سرعت جوانه زنی بسیار بالاتر است اما سرعت کلی تحول به دلیل وقوع استحاله در حجم کوچکتر مربوط به هر جوانه کاسته می شود و علت آن همانطور که اشاره شد پایدار شدن |آشیت در اثر تغییر شکل است .

در مقابل در تحولات نفوذی همواره سرعت تحول و کسر استحاله با اعمال تغییر شکل بر از بین رفتن آنها نیرو محرکه مضاعفی برای وقوع استحاله است .

اما در تحولات جابجایی نظیر تحویل مارتنزیتی یا بنیستی عوارض تغییر شکل از فاز مادر به فاز محصول به ارث می رسند .

لذا نه تنها مشارکتی در نیرو محرکه تحول ندارند بلکه باعث تضعیف آن نیز می شوند .

مشاهدات مستقیم این امر هم نشان دادهاند که تغییر شکل پلاستیک قابل توجهی در فاز آشیت در مجاورت صفحات نسبیتی وجود دارد .

نابجایی هایتولید شده در این فرایند در مقابل پیشرفت فصل مشترک نسبیت / آشیت مقاومت می کنند.

این مقاومت در آشیت مستحکم تر شدید تر است .

بنابر این استحکام تسسلیم آشیت در تعیین اندازه صفحه نسبیتی تعیین کننده است .

در این مدل برخلاف مدل قبل انتظار می رود که صفحات در دماهای بالاتر ضخیم تر باشند چون استحکام تسلیم آشیت در این دماهای بالاتر ضخیم تر باشند چون استحکام تسلیم آشیت در این دماها کمتراست .

بازیابی در دماهای بالا تیر آشیت را ضعیف کرده و صفحاتی خشن تر را ایجاد می کند.

در واقع نسبیت در دماهای بالبا دارای زیر دانه هایی است که در دماهای استحاله ای پایین تر ریزترند .

این مرزها توسط بازیابی ساختار نابجایی ها درطول تحول تشکیل می گردند .

ضخامت صفحات نسبیت توسط برخورد بین لایه های مجاور هم کنترل می گردد.

اثر دما در این خصوص هم به صورت مستقیم و هم به صورت غیر مستقیم است چون هر دو عامل دما و سرعت جوانه زنی به دما بسیار وابسته اند .

بررسیهای کمی نشان می دهند که اثر مستقیم دما بر ضخامت صفحات نسبیتی اندک است (شکل 7/2 ) و نتیجه کلی بر اساس شکل نشان داده شده این است که استحکام بالای آشیت و نیرو محرکه بالا باعث ساختار ریزتر می شوند.

اثر تنش بر زیر ساختار اعمال تنش باعث ایجاد تمایل است تشکیل و توسعه شکلهای (variants) کریستالو گرافیکی می گردند که با تنش در توافق هستند این تاثیر شبیه عملکرد انتخابی تعدادی از سیستم های لغزشی در یک کریستال تحت تنش است این سیستم های لغزشی که تحت تنش فعال می گردند معمولا دارای بیشترین فاکتور اشمیت می باشند با فرض اینکه انتخاب شکل ویژه ای از تحول به صورت مشابهی توسط اندر کنش تنش اعمالی با تغییر شکل ظاهر فازی کنترل می گردد اعمال تنشی بایستیی باعث جهتگیری صفحات در جهتی تقریبا نسبت به محور کششی یا فشاری گردد.

این جهتگیرری در مشاهدات زیادی روی استحاله های مارتنزیتی به اثبات رسیده است .

مشاهده این اثر در تحول نسبیتی بدلیل سرعت بالای واکنش تحت اعمال تنش مشکل می باشد.

جهتدار شدن صفحات در اثر اعمال تنش به طور همزمان با وقوع استحاله مارتنزیتی یا معمولا در سطح تنشی بالا وقوع می یابد این در حالی است که در سطوح تنشی پایینی (مثلا 45mpa) تاثیر تنشی به تسریع تحول بدون جهتدار شدن صفحات مارتنزیتی یا وقوع می یابد .

تشکیل انتخابی شکلهای استحاله ای variant باعث توسعه ساختاری با بی نظمی کنترل می گردد.

بدون حضور تنشی هر دانه آشیت به تعداد زیادی صفحات با جهات مختلف تجزیه می گردند.

تحت تاثیر اعمال تنش تعداد شکلهای استحاله ای variant کمتری در هر دانهآشیت تشکیل می شوند و بنابر این بدون نسبیت تحت تاثیر تنش تشکیل می شوند و بنابر این بدون ممانعت می توانند رشد کنند و بسته های ضخیم تری را از صفحات ایجاد کنند.

بنابر این در شرایطی که تحت تاثیر تنش تشکیل می گردد صفحات طویلتر و دانسیته آنها به ازای هر دانه آشیت کاهش می یابد (شکل 11/8 ) در صورتی که آشیت پیش از استحاله متحمل تغییر شکل پلاستیک گردد.

اثرات دیگری در زیر اختار مشاهده می گردند.

جوانه زنی در این شرایط نه تنها در مرزدانه های اولیه آشیت بلکه در درون دانه ها روی باندهای لغزشی یا دیگر ناهمگنی های حاصل از تغییر شکل هم وقوع می یابد.

اثر فشار هیدرو استاتیک همانطور که قبلا هم اشاره شد بکار گیری فشار هیدرواستاتیک باعث تعویق می گردد.

تاثیر این تنش بر دیاگرام زمان – دما – تحول در شکل 12/8 نشان داده شده است .

این تاثیر منحصر به تحول نبوده و هر استحاله ای که با کاهش در دانسیته همراه است در اثر بکارگیری فشار هیدرواستاتیک که عاملی در مقابله با انبساط حجمی است به تعویق می افتد .

فشار هیدرواستاتیک ضرایب نفوذ را با کاهش حجم آزاد کاهش می دهد .

این عامل تغییر انرژی |آزاد برای تحول را متاثر می کند .

اگر تغییر انرژی آزادذ Gibbs برای یک واکنش باشد با توجه به اینکه لذا تغیر حجم مواد را در طی تحول v نشانگر حجم و p فشار است .

چگونگی تغییر انرژی آزاد در حین استحاله متاثر از فشار است .

روشی دیگر بیان این ارتباط توسط رابطه کلازیوسی – کلاپیرسون و به صورت زیر است : در رابطه فوق تغییر انتالی همراه با تحول در دمای استحاله است .

در رابطه فوق فرضی بر این است که انتالی با دما تغییر نمی کند .

بر اساس رابطه فوق دمای تحول با تغیر در فشار که باعث تغییر می گردد تغییر خواهد کرد.

پایداری مکانیکی آشیت باقی مانده در فولادهایی که رسوبگذاری کاربیدها در طول واکنش کند است آشیت باقی مانده در حین تحول از کربن غنی شده و این عامل باعث پایداری آشیت و باقی ماندن آن تا دمای محیط می گردد.

درصورتی که این آشیت تحت تاثیر تنش به مارتنزیت تجزیه گردد به دلیل درصد کربن بالا بسیار ترد خواهد بود .

این آشیت غنی از کربن حتی توسط تنشهای اندک امکان تجزیه به مارتنزیت را داراست .

(شکل 13/8) بنابر این پایداری مکانیکی آشیت باقی مانده در حصول چقدر مگی مطلوب در فولادهای اهمیت زیادی دارد .

پایداری مکانیکی به عنوان نسبت میزان آشیت باقی مانده پس از 2 % تغییر شکل پلاستیک در تست کششی به میزان اولیه می باشد .

میزان پایداری مکانیکی آشیت به دمای تشکیل همدمای هم بستگی دارد مثلا در فولادهای سیکیون بالا مشاهده شده که پایداری مکانیکی آشیت با افزایش دمای تشکیل همدمای کاسته می شو.د.

بینیت کلمه بینیت در 1934 به احترام دکتر E.C Bain بکارر برده شده .

او توده ای از مزیت کاربید را که به صورت غیر لایه ای از تجزیه آشیت در فولاد در دماهایی بالاتر از دمای تشکیل مارتنزیت و زیر دمای تشکیل پرمیت طی استحاله همدما یا سرد کردن مداوم ایجاد می شد بررسی نمود در آلیاژهای مختلف فولاد کربنی ساده محدوده دمایی پرلیت و بینیت همپوشانی داشته و این عامل تفسیر سینیتک و ریز ساختار را مشکل می سازد .

از آنجا که عناصر آلیاژهای معمولا باعث تعویق تشکیل فریت و پرمیت شده و همچنین واکنش بینیتی را به دماهای پایین برای دماهای پایین تری منتقل می کنند لذا منحنی های TTT برای فولادهای آلیاژهای معمولا دو منحنی c شکل را یکی برای تحول فریتی – پرمیتی و دیگری برای تحول نشان می دهند .

لذا تحول در فولادهای آلیاژهای با ترکیب شیمیایی مناسب که مثلا حاویMo ،Cr و یا ترکیب Mn ,Siهستند به سادگی قابل مطالعه است .

تحول معمولا به طور کامل وقوع نمی یابد.و قبل از تکمیل متوقف می شود .

پدیده تشکیل بینیت را واکنش غیر کامل می گویند .

میزان پیشرفت این تحول بستگی به ترکیب شیمیایی فولاد و دمای تحول بستگی دارد و با کاهش دمای تحول افزایش می یابد (2) تحول بینیتی در میان همه واکنشهای تجزیه آشیت کمتر از بقیه شناخته شده است .

شاید علت کم بودن اطلاعات در مورد بینیت این می باشد که بینیت آخرین تحول تجزیه آشیت است که مورد مطالعه قرار گرفته است (7-3) علت دیگری که در این مورد وجود دارد واضح نبودن مطالعات میکروسکوپ نوری این فاز است .

پیچیدگی مکانیزم تشکیل وتنوع ریز ساختارهای آن باعث عدم پذیرش یک تعریف کامل در مورد آن شده است (5و6) .

با این وجود اختلاف در نحوه توزیع کاربیدها در بینیت تشکیل شده در دمای بالا یا پایین در اغلب فولادها وجود داشته و باعث تعریف مکاسیکی از بینیت باتلایی و پایینی می شود که هم در شرح ریز ساختاری این فاز موثر است و هم در دسته بندی مکانیزم کلی استحاله شکل 1/7 تغییر در مورفو.لوژی بینیت بالایی رابا کاهش دمای واکنش در فولاد 4360 نشان می دهد .

در این تصاویر میکروسکوپی نواحی روشن فریت نواحی تیره در داخل بخشهای روشن ذرات کاربید هستند .ظاهر بر شکل بینیت بالایی در این ریز ساختار ها به وضوح مشخص است .

معمولا جهت تفکیک هر لایه در ساختار ریز بینیت میکروسکوپ الکترونی لازم است .

شکل 2/7 تصویر الکترونی TEM است که ذرات بین لایه های فریتی را به صورت زنجیره های تیره در فولاد 4360 که در دمای به بینیت تحول یافته نشان می دهد .

نظیر فریت WIDMANSTATTEN ارتباط کریتالوگرافیکی فریت بینیتیو آشیت از رابطه KURDJUMOV-SACHS تبعیت می کند.

گر چه ارتباط بین آشیت و ذرات کاربیدی از رابطه PITSCH تبعیت می کند.

روابط جهتی در تحول بینیتی در جدول 1/7 خلاصه شدهاند (20) بینیت بالایی را می توان توسط مورفولوژی آن و میزان نابجاییها از فریت ویرمن اشتاتن تفکیک کرد.

تعیین صفحه MABIT حقیقی فریت بینیتی به خاطر پیچیدگی ساختاری آن مشکل است .

در بینیت بالایی یک صفحه MABIT که عموما پذیرفته شده باشد وجود ندارد و صفحات،، ،،گزارش شده اند .

گر چه در این خصوص جهت لایه های فریتی موازی و با جهت متراکم اجماع وجود دارد .