Phase transformation kinetics : the role of stress

Abstract

Austenite ( f.c.c.) to ferrite ( b.c.c.) transformation under uniaxial compressive and tensile stress within elastic limit of the Fe-Ni alloys has been studied in the current thesis work. Attention has been paid to investigate the influence of applied stress on start temperature, length-change evolution and interface velocity during transformation. The temperature calibration of the applied dilatometric was done on the basis of the Curie temperature of pure Fe for Fe-5.91at.%Ni and Fe-5.93at.%Ni and an in situ calibration for Fe-2.96at.%Ni and Fe-3.1at.%Ni. The length change calibration was done with the known length change for pure Pt or pure Fe. A distinct temperature gradient was observed during heating and cooling of an inductively heated solid cylindrical dilatometric specimen. To overcome the temperature gradient in the specimen, a temperature correction procedure has been proposed to recalculate the length-change of the specimen as a function of homogeneous temperature during the transformation. Applying the above methods (calibration (temperature and length-change) and temperature inhomogeneity correction), to the measured temperature and length change during transformation under applied compressive and tensile stresses, the start temperature and the subsequent transformation kinetics have been determined.

Die Austenit (f.c.c) in Ferrit (b.c.c.) Umwandlung in Fe-Ni Legierungen wurde in dieser Arbeit unter einachsiger Druck- und Zugspannung im elastischen Bereich untersucht. Insbesondere wurde der Einfluss der angelegten Spannung auf die Starttemperatur, die Änderung der Länge und die Grenzflächengeschwindigkeit während der Umwandlung untersucht. Die Eichung der Temperatur für das verwendete Dilatometer wurde auf Basis der Curie-Temperatur von reinem Eisen und von Fe-5.91 At.% Ni und Fe-5.93 At.% Ni sowie mit einer in situ Eichung für Fe-2.96 At.% Ni und Fe-3.1 At% Ni durchgeführt. Die Eichung der Änderung der Länge wurde mit Hilfe der bekannten Änderung der Länge von reinem Platin oder Eisen durchgeführt. In der induktiv geheizten zylindrischen Probe wurde bei dilatometrischen Messungen beim Aufheizen und Abkühlen ein Temperaturgradient beobachtet. Es wurde ein Verfahren zur Korrektur des Temperaturgradienten entwickelt um die Änderung der Länge der Probe in Abhängigkeit von einer homogenen Temperatur während der Umwandlung zu erhalten. Mit Hilfe der Kalibrierung von Temperatur und Änderung der Länge sowie der Korrektur des Temperaturgradienten für die gemessene Änderung der Länge während der Änderung der Länge unter angelegter Druck- und Zugspannung wurde die Starttemperatur und die Umwandlungskinetik ermittelt.