Structural study on the tetragonal to monoclinic transformation in arc-melted ZrO2-2mol.%Y2O3—I. Experimental observations

✍ Scribed by M Hayakawa; N Kuntani; M Oka

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1989
• Weight: 889 KB
• Volume: 37
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(89)90148-x

✦ Synopsis

Ahatraet-Martensitic

transformation from the tetragonal to monoclinic phase in an arc-melted ZrO,-Zmol.%Y,O, allov was studied bv using XRD and EM. The parent phase had a so-called herrmgbone str&&re, in which the monoclinic chase was introduced either by a-thinning procedure for EM specimens or by aging of bulk specimens at 573 K. The resulting monoclinic phase was in a thin-plate form with a habit approximately on the (301), plane. The plate contained planer faults on the {lOl}, plane which corresponds to the twin plane of the matrix. The faults were interpreted as evidence of a lattice invariant shear. The lattice orientation was such that the b-and c-axes of the monoclinic lattice remained parallel to two of the principal axes of a tetragonal cell. The lattice parameters of both phases were also determined so that the present results can be. examined in the succeeding paper on the basis of the phenomenological theory of martensitic transformation.

R&mm&-On a ttudie, par diffraction des rayons X et par microscopic Clectronique, la transformation martensitique de la phase quadratique a la phase monoclinique, dans un alliage ZrOr a mol.% de YrO, fondu a l'arc. La phase mere possbde la structure dite en arite de hareng, dans laquelle la phase monoclinique est introduite soit par un pro&de d'amincissement des echantillons destines a la microscopic Clectronique, soit par le vieillisement des echantillons massifs a 573K. La phase monoclinique finale a la forme de minces plaquettes dont le plan d'accolement est proche de (TOl),, et qui contiennent des defaults plans dans les plans { lOl},, qui sont les plans de macle de la matrice. Ces fautes sont interpret&es comme le signe dun cisaillement invariant du r&au. L'orientation reticulaire est telle que les axes b et c du r&au monoclinique restent paralltles a deux des axes principaux de la maille quadratique. On a bgalement determine les paramttres reticulaires des deux phases. On pourra ainsi dans l'article suivant analyser ces rtsultats a partir de la theorie phenomenologique de la transformation martensitique. Zusammenfassung-Die martensitische Umwandlung von der tetragonalen zur monoklinen Phase wurde in der bogengeschmolzenen Legierung ZrOr-2 Mol-% Y,O, mittels Rijntgenbeugung und Elektronenmikroskopie untersucht. Die Mutterphase besaD eine sogenannte Griitenstruktur, in die die monokline Phase entweder durch die Priiparation der elektronenmikroskopischen Prlparate oder durch Auslagerung der massiven Proben bei 573 K eingefiihrt wurde. Die entstehende monokline Phase bestand aus diinnen Platten, deren Habitebene etwa der (301),-Ebene der Matrix entsprach. Die Platte enthielt planare Fehler auf der { lOl},-Ebene, welche der Zwillingsebene der Matrix entspricht. Die planaren Fehler werden als

Hinweis auf eine gitterinvariante Scherung angesehen. Die Gitterorientierung war so, daB b-und c-Achsen des monoklinen Gitters parallel zu den Hauptachsen der tetragonalen Zelle blieben. Die Gitterparameter der beiden Phasen wurden ebenso bestimmt, so daD die vorliegenden Ergebnisse in der folgenden Arbeit auf der Grundlage der phanomenologischen Theorie der martensitischen Umwandlung analysiert werden kiinnen.