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• W2016087926 abstract "The kinetics of martensitic transformation induced by a tensile stress pulse (generated by the reflection of a compressive shock wave at a free surface) in time durations in the microsecond range, were studied in an Fe-32wt%Ni-0.035wt%C alloy. The tensile hydrostatic component of stress interacts with the dilatational strain (~0.04) of the martensitic transformation and increases the Ms temperature. Shock waves were produced by normal impact of a projectile on a target in a one-stage gas gun. Impact experiments were conducted by varying either the temperature (−10 to −50°C), or pulse duration (0.22−1.76 μs) at a constant pressure. The martensitic transformation, normally considered to be athermal in Fe-Ni-C alloys, exhibits an isothermal nature in the microsecond regime. The fraction transformed increases with decrease in temperature at a constant pulse duration, and increase in pulse duration at a constant temperature. The mean volume of the lenticular martensite was found to be constant throughout the progress of the transformation, consistent with the autocatalytic spreading of clusters. The activation energies for γ→α' transformation in the Fe-32wt%Ni-0.035wt%C alloy, calculated with a modified version of Pati and Cohen's kinetic equation [Acta metall. 17, 189 (1969)], range from 38,000 J/mol at −10°C to 25,000 J/mol at −60°C. The activation energies are linearly related to the total driving force (chemical free energy change + mechanical work due to the transformation). The activation volume for the transformation was calculated and found to be equal to approximately 60 atoms (0.7nm3). This indicates that the martensitic nucleation in this alloy, and under the imposed stress conditions, is interface-mobility controlled. Nous avons étudié dans un alliage Fe-32%Ni-0,035%C (en poids) la cinétique de la transformation martensitique induite par une impulsion de la contrainte de traction (produite par le réflexion d'une onde de choc de compression à la surface libre) d'une durée de l'ordre de la microseconde, la composante hydrostatique de traction de la contrainte interagit avec la dilatation (~0,04) de la transformation martensitique et augmente la température Ms. Les ondes de choc étaient produites par l'impact normal d'un projectile sur une cible dans un canon à gaz à un étage. Nous avons effectué des expériences d'impact en modifiant soit la température (−10 à −50°C), soit la durée de l'impulsion (0,22 à 1,76μs) pour une pression donnée. La transformation martensitique, généralement considérée comme athermique dans les alliages Fe-Ni-C, présente une nature isotherme dans le régime de la microseconde. La fraction transformée augmente lorsqu'on abaisse la température pour une durée d'impulsion donnée et lorsqu'on augmente la durée de l'impulsion pour une température donnée. Le volume moyen de la martensite lenticulaire était constant lors du déroulement de la transformation, ce qui est compatible avec un étalement autocatalytique des amas. Les énergies d'activation de la transformation γ→α' dans l'alliage Fe-32%Ni-0,035%C (en poids), calculées à l'aide d'une version modifiée de l'équation cinétique de Pati et Cohen, [Acta metall. 17, 189 (1969)] allaient de 38.000 J/mol à −10°C à 25.000 J/mol à −60°C. Les énergies d'activation sone reliées linéairement à la force motrice totale (changement d'énergie libre chimique + travail mécanique dû à la transformation). Nous avons calculé le volume d'activation pour la transformation et nous l'avons trouvé approximativement égal à 60 atomes (0,7 nm3). Ceci montre que la germination martensitique est contrôlée par la mobilité de l'interface dans cet alliage prus les conditions de contrainte imposée. Die durch einen Zugspannungspuls (erzeugt durch Reflektion einer kompressiven Stoβwelle an einer freien Oberfläche) im Zeitbereich von Mikrosekunden induzierte martensitische Umwandlung wurde wurde hinsichtlich ihrer Kinetik an der Legierung Fe-32 Gew.-%Ni-0,035 Gew.-%C untersucht. Die hydrostatische Zugkomponente der Spannung wechselwirkt mit der Dilatationsverzerrung (~0,04) der martensitischen Umwandlung und erhöht Ms-Temperatur. Die Stoβwellen wurden durch senkrechten Aufprall eines Projektils auf ein Ziel in einem einstufigen Gasgewehr erzeugt. Diese Versuche wurden durchgeführt entweder in Abhängigkeit von der Temperatur (−10 bis −50°C) oder von der Pulsdauer (0,22 bis 1,76μs) bei konstantem Druck. Die üblicherweise in Fe-Ni-C-Legierungen als athermisch angesehene martensitische Umwandlung zeigt eine isotherme Natur im Mikrosekundenbereich. Der umgewandelte Anteil nimmt zu mit sinkender Temperatur, bei konstanter Pulsdauer, und mit zunehmender Pulsdauer, bei konstanter Temperatur. Das mittlere Volumen des linsenförmigen Martensits bleibt während des Ablaufes der Umwandlung konstant. Dieser Befund ist verträglich mit einem autokatalytischen Ausbreiten von Clustern. Die Aktivierungsenergien Umwandlung γ→α' in der untersuchten Legierung wurde mit einer modifizierten Version der kinetischen Gleichung von Pati und Cohen [Acta metall. 17, 189 (1969)] berechnet: zu 38000 J/Mol bei −10°C bis zu 25100 J/Mol bei −60°C. Die Aktivierungsenergien hängen linear mit der gesamten treibenden Kraft (Änderung der chemischen freien Energie + mechanische, durch die Umwandlung geleistete Arbeit) zusammen. Das Aktivierungsvolumen für die Umwandlung wurde zu ungefähr 60 Atomolumina (0,7 nm3) berechnet. Dieses Ergebnis weist darauf hin, daβ die martensitische Keimbildung in dieser Legierung unter den angelegten Spannungsbedingungen von der Beweglichkeit an der Grenzfläche kontrolliert wird." @default.
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