Большая советская энциклопедия - мартенсит

Мартенсит, структура кристаллических твердых тел, возникающая в результате сдвигового бездиффузионного полиморфного превращения при охлаждении (см. Мартенситное превращение). Назван по имени немецкого металловеда А. Мартенса (A. Martens; 1850—1914). В результате деформации решетки при этом превращении (так называемого кооперативного сдвига) на поверхности металла появляется рельеф; в объеме же возникают внутренние напряжения и происходит пластическая деформация, которые и ограничивают рост кристалла. Скорость роста достигает 103 м/сек и не зависит от температуры, поэтому скорость образования М. обычно лимитирует зарождение кристаллов. Противодействие внутренних напряжений смещает зарождение кристаллов много ниже точки термодинамического равновесия фаз и может остановить превращение при постоянной температуре; в связи с этим количество возникшего М. обычно растет с увеличением переохлаждения. Поскольку упругая энергия должна быть минимальной, кристаллы М. принимают форму пластин (на шлифе — иголок), правильно ориентированных относительно исходной решетки. Внутренние напряжения снимаются также пластической деформацией, поэтому кристалл содержит много дислокаций (до 1012 см-2) либо разбит на двойники толщиной 10—100 нм (100—1000 ). Внутризеренные границы и дислокации упрочняют мартенсит. М. — типичный продукт низкотемпературных полиморфных превращений в чистых металлах (Fe, Со, Ti, Zr, Li и др.), в твердых растворах на их основе, в интерметаллидах (например, CuZn, Cu3Al, NiTi, V3Si, AuCd). М. в стали — пересыщенный раствор Fe—C, получающийся при закалке из аустенита. Упорядоченное размещение атомов углерода (в результате мартенситного сдвига) превращает объемноцентрированную решетку a-железа из кубической в тетрагональную. Ее искажения около внедренных атомов вызывают упрочнение. Тетрагональность и упрочнение растут с концентрацией углерода (твердость — до 1000 HV). Углеродистый М. — основная структурная составляющая большинства высокопрочных сталей. Концентрация углерода в твердом растворе и субзеренная структура М. изменяются при отпуске, используемом для повышения пластичности стали. Углерод — важнейший фактор прочности М. в стали; прочность безуглеродистой мартенситно-стареющей стали обусловлена выделениями интерметаллидов при старении (см. Старение металлов). Физическая природа М. Fe—С как раствора внедрения, происхождение его высокой прочности, сущность механизма и закономерности кинетики образования М. установлены Г. В. Курдюмовым. Лит. см. при статье Мартенситное превращение. М. А. Штремель.