31st International Field Emission Symposium / 31ème Symposium International d'Emission de Champ

J. Phys. Colloques 45 (1984) C9-409-C9-416
DOI: 10.1051/jphyscol:1984968

AGEING OF Fe-Ni-C MARTENSITE

Li Chang¹, A. Cerezo¹, G.D.W. Smith¹, M.K. Miller², M.G. Burke³, S.S. Brenner³, K.A. Taylor⁴, T. Abe⁴ et G.B. Olson<sup>4

1</sup>  Department of Metallurgy and Science of Materials, University of Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PH, U.K.
²  Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, U.S.A.
³  Department of Metallurgy and Materials Engineering, University of Pittsburgh, Pa 15261, U.S.A.
⁴  Department of Materials Science and Engineering, M.I.T., Cambridge, Mass 02139, U.S.A.

Résumé
Nous décrivons une étude, entreprise en collaboration, portant sur les étapes initiales du vieillissement de la martensite Fe-Ni-C à haute teneur de carbone, et utilisant les techniques combinées de microscopie ionique de champ (FIM) et de microscopie ionique de champ à haute résolution (TEM). Le matériau étudié est un alliage Fe-15%poids, Ni-1%poids, C, avec la température M_s inférieure à -35°C. L'alliage a été examiné à la fois avant et après vieillissement à 20°C pendant des durées atteignant 2000 hrs. Les micrographies FIM ainsi que TEM révèlent une microstructure modulée à très fine échelle. Les microanalyses par sonde à atomes révèlent des bandes riches en carbone contenant jusqu'à 11% (%at) de C. Ce travail fournit une caractérisation positive des changements chimiques surviennent durant ce que l'on nomme l'étape "zéro" de la trempe ou du vieillissement, c'est-à-dire précédant la transition où se produit la formation de carbone.

Abstract
We report a collaborative study of the early stages of ageing of high-carbon Fe-Ni-C martensite, using the combined techniques of atom probe field-ion microscopy (FIM) and high-resolution transmission electron microscopy (TEM). The material used in this investigation was an Fe-15wt%Ni-1wt%C alloy, with M_s temperature below -35°C. The alloy was examined in both the unaged condition and after ageing at 20°C for times up to 2000 hours. Both FIM and TEM micrographs revealed a very fine scale modulated microstructure. Atom probe microanalyses revealed carbon-rich bands containing up to 11at%C. This work provides a positive characterization of the chemical changes that occur during the so-called "zeroth" stage of tempering or ageing - i.e. preceding transition carbide formation.