Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 113 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ На рис. 4 представлено электронно-микро- скопическое изображение высокого разрешения пленки Fe 86 Mn 13 C. Мы видим когерентную связь соседних кластеров. Каждая атомная плоскость одного кластера переходит в атомную плоскость другого кластера. Таким образом, отдельные кластеры соединяются в кластерные агрегаты и формируют пленку в целом. В левой части рис. 4 видна темная область. При фокусировке пучка электронов на темную область в течение несколько секунд в ней фор- мируется полосчатый контраст. Такой контраст сложно интерпретировать как муаровый узор [4], поскольку размер области невелик. Кроме того, темный цвет создается не перепадом амплитуды, а как фазовый контраст, поскольку электронный пучок отклоняется магнитным полем кластера. В результате формируется темная область из- за недостатка электронов. Избыток электронов формирует светлые области. Полосатая структу- ра представляет собой смесь мартенсита дефор- мации и аустенита, который возникает при на- гревании участка электронами. Здесь магнитная мартенситная фаза остается темной, аустенитная фаза светлеет. Игольчатая форма мартенсита деформации была обнаружена нами в изломах деформиро- ванных массивных образцов. На рис. 5 а пред- ставлена поверхность излома образца сплава Fe 86 Mn 13 C, подвергнутого ударной нагрузке в маятниковом копре. Исследование проведено с помощью сканирующего электронного микро- скопа JSM – 6390VL. В полости кратера излома обнаружена фаза распространяющегося мартен- сита деформации в виде длинных иголок, рас- положенных под фиксированным углом, «высту- пающих» из основной матрицы. Это говорит о большей, чем основная матрица, прочности игл. Такие иглы можно наблюдать только в образцах, подверженных ударной нагрузке [5]. Мартенсит деформации, полученный в ре- зультате ударных механических воздействий, может составлять значительную часть объема материала и иметь, наряду с известными фаза- ми, структуру Франка − Каспера [6, 7]. В связи с этим нами сделана попытка компьютерного моделирования возможных структур мартен- сита деформации как для массивных, так и для пленочных образцов сплава Fe 86 Mn 13 C. Исполь- зование пакетов для моделирования трехмер- ной графики, таких как 3dsMax, основанных на объектно-ориентированном пользовательском интерфейсе, позволяет осуществлять моделиро- вание сложных объемных структур и решать об- ратную задачу − нахождение координат по уже построенным точкам моделей или объектов. При моделировании использовалось трех- мерное Евклидово пространство с Декартовой системой координат. Использование вложенных в базу пакета моделирования геометрических Рис. 4. Изображение в высокоразрешающем электронном микроскопе кластерной структуры пленки сплава Fe 86 Mn 13 C Рис. 5б. Трехмерная модель стержней прорастания: часть стержня прорастания – комбинация икосаэдра (ФК 12) и пяти октаэдров (слева), стержень прорастания, полученный комбинацией икосаэдра (ФК 12) и октаэдров (справа) Рис. 5а. Микрофотография поверхности излома образца сплава Fe 86 Mn 13 C