Mechanical properties of an iron-carbon alloy during allotropic transformation

✍ Scribed by M. De Jong; G.W. Rathenau

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1961
• Weight: 703 KB
• Volume: 9
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(61)90101-8

✦ Synopsis

The mechanical weakness during the allotropic transformation of polycrystalline iron +0.2 wt.% C has been investigated. Measurements of the angular twists obtained by transforming the alloy under different torsional moments are presented. The twists are a linear function of the moment applied. The material constants with which the mechanical weakness of various polycrystalline materials during transformation seems to be correlated are: (1) the difference in specific volume of parent and product phase, AV/V; (2) the strength of the material near its transformation temperature expressed e.g. as the average yield stress S, or the average hardness H of the two phases. The remarkable drop of the external yield stress during the transformation of various polycrystalline materials is explained on the basis of a model in which it is assumed that, owing to the difference in specific volume of the parent and the product phase, internal stresses are produced during transformation. PROPRIETES MECANIQUES D'UN ALLIAGE FER-CARBONE AU COURS DE LA TRANSFORMATION ALLOTROPIQUE Les auteurs ont 6tudiB la faiblesse mbcanique p&sent&e par un alliage polycristallin fer +0,2% carbone au tours de la transformation allotropique, Q l'aide de mesures de torsion angulaire r&ultant de la transformation de l'alliage sous diffbrents moments de torsion. 11 existe une relation linbaire entre ces torsions angulaires et les moments appliqu&. Les facteurs dont depend le comportement mbcanique de diffbrents mat&iaux polycristallins au tours d'une transformation semblent r&ulter: lo-de la diffbrence du volume spbcifique AV/V entre les deux phases intervenant dans la transformation. 2"-de la resistance de I'alliage au voisinage de la temperature de transformation exprimbe par exemple comme la moyenne de la tension de rupture S, ou de la duretb H des deux phases. La chute appreciable de la tension de rupture au tours de la transformation s'explique 8. I'aide d'un modble qui fait intervenir des tensions internes pendant la transformation. Celles-ci sont dues it la diff&ence de volume spbcifique entre les deux phases. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN EINER EISEN-KOHLENSTOFF-LEGIERUNG WliHREND ALLOTROPER UMWANDLUNG Die mechanische Schwbche von polykristallinem Eisen +0,2 Gewichts% C wiihrend der allotropen Umwandlung wurde untersucht. Messungen der Verdrillung, die sich ergibt, wenn man die Legierung unter verschiedenen Torsionsmomenten sich umwandeln l&St, zeigen, dass die Verdrillung eine lineare Funktion des angewandten Momentes ist. Die Materialkonstanten, von denen die mechanische Schw&che verschiedener polykristalliner Materialien abhiingig zu sein scheint, sind: (1) die Differenz der spezifischen Volumina von Matrix und neugebildeter Phase, AV/V; (2) die Festigkeit des Materials in der N&he der Umwandlungstemperatur, ausgedriickt etwa durch die mittlere Fliessspannung S, oder die mittlere HBrte H der beiden Phasen. Die bemerkenswerte Abnahme der iiusseren Fliessspannung wiihrend der Umwandlung verschiedener polykristalliner Materialien liisst sich verstehen auf Grund der Annahme, dass infolge des unterschiedlichen spezifischen Volumens von Matrix und neugebildeter Phase whhrend der Umwandlung innere Spannungen auftreten. * This work is part of the research program of the "Stich-The material constants with which the effect under tine voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (F.O.M.)"