Что такое магнитоупорядоченное состояние.

Магнитоупорядоченные вещества – в-ва, в которых независимо от внешнего поля магнитные моменты спинов электронов выстраиваются параллельно друг другу (ферромагнетизм) или антипараллельно (антферромагнетизм).

При определенной температуре происходит разрушение магнитного порядка. Для ферромагнетиков такая температура носит название температуры Кюри, для антиферромагнетиков – температуры Нееля. Разрушение магнитного порядка переводит материал в парамагнитное состояние.

МУС – это состояние вещества, при котором все магнитные моменты находятся в сонаправленном или противоположно направленном положении. Хаотическое расположение магнитных моментов для МУС недопустимо.

К МУСу относятся: ферромагнетизм, антиферромагнетизм и ферримагнетизм.

Магнитно-упорядоченные вещества имеют сложную зависимость магнитной восприимчивости χ от поля, а ее величина значительно (в 10¹⁰ раз) > χ слабомагнитных веществ, поэтому МУ вещества называют сильными магнетиками.

35) Что такое мартенсит? Металлографическая структура мартенсита

Мартенсит - пересыщенный твердый раствор имеющий тетрагональную структуру и в котором упорядоченное расположение атомов углерода. Мартенсит в стали не является стабильной фазой и стремится к распаду, особенно при нагреве. Структура представляет собой узкие пластины, по форме приближающиеся к иглам и закономерно ориентированные по высокотемпературной фазе.

Различают 2 основных морфологических типа мартенситных кристаллов: пакетный (или реечный) и пластинчатый (двойникованный).

1) Пакетный мартенсит (который называют также реечным, массивным, высокотемпературным и недвойникованным) образуется в углеродистых и легированных конструкционных сталях (содержащих не более 0,5 %С). Кристаллы пакетного мартенсита имеют форму тонких пластин (реек), вытянутых в одном направлении. Реечные кристаллы расположены параллельно один другому и образуют плотный пакет, внутри которого соседние рейки разделены мало- или высокоугловыми границами.
Ширина реек в пределах пакета примерно одинакова и находится в диапазоне от нескольких микрон до долей микрона (обычно 0,1 — 0,2 мкм), т. е. может находиться на пределе разрешающей способности светового микроскопа и даже за этим пределом. Поэтому реечные кристаллы под световым микроскопом или совсем не видны, или же выявляются как тонкая структура пакетов. В связи с этим в качестве основного структурного элемента шлифа выступает пакет из реек, а не отдельные очень тонкие кристаллы. Поэтому мартенсит с такой структурой был назван массивным в отличие от игольчатого. В одном аустенитном зерне может образоваться несколько реечных пакетов.

2) Пластинчатый мартенсит (который называют также игольчатым, низкотемпературным и двойникованным) образуется в высокоуглеродистых сталях (более 0,8%С), имеющих низкие температуры мартенситных точек. Кристаллы низкотемпературного пластинчатого мартенсита имеют линзовидную форму. Такая форма пластин мартенсита соответствует минимуму энергии упругих искажений при образовании его в аустенитной матрице и аналогична форме механических двойников. Соседние кристаллы не параллельны и образуют сложные пространственные группировки. В плоскости шлифа они могут иметь вид игл. Кристаллы пластинчатого мартенсита состоят в средней своей части из большого числа микродвойников, образующих среднюю зону повышенной травимости, называемую мидрибом. Толщина этих двойников может достигать ~10 нм.

33) Что такое "эффект памяти формы" и каков его механизм?

Эффект памяти формы — явление возврата к первоначальной форме при нагреве, которое наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации.

В исходном состоянии в материале существует определенная структура. На рисунке она обозначена правильными квадратами.

При деформации (в данном случае изгибе) внешние слои материала вытягиваются, а внутренние сжимаются (средние остаются без изменения). Эти вытянутые структуры — мартенситные пластины, что не является необычным для металлических сплавов. Необычным является то, что в материалах с памятью формы мартенсит термоупругий.

При нагреве начинает проявляться термоупругость мартенситных пластин, то есть в них возникают внутренние напряжения, которые стремятся вернуть структуру в исходное состояние, то есть сжать вытянутые пластины и растянуть сплюснутые.

Поскольку внешние вытянутые пластины сжимаются, а внутренние сплюснутые растягиваются, материал в целом проводит автодеформацию в обратную сторону и восстанавливает свою исходную структуру, а вместе с ней и форму.

Дата добавления: 2015-08-02