Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 49, Numéro C3, Septembre 1988
DYMAT 88 - 2nd International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading
Page(s) C3-355 - C3-362
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1988351
DYMAT 88 - 2nd International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading

J. Phys. Colloques 49 (1988) C3-355-C3-362

DOI: 10.1051/jphyscol:1988351

MARTENSITIC TRANSFORMATION INDUCED BY TENSILE STRESS PULSES

M.A. MEYERS1, N.N. THADHANI1 and S.N. CHANG2

1  Center for Explosives Technology Research, New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, NM 87801, U.S.A.
2  University of California at San Diego, La Jolla, CA 92093, U.S.A.


Résumé
La cinétique de la transformation martensitique induite par un pulse de tension tractive, produit par la reflection d'une onde de choc compressive sur une surface libre, a été etudiée dans un interval de temps d'à peu près une microseconde. Deux alliages ont étés employés : Fe-32% Ni - 0,035%C et Fe-22,5% Ni - 4% Mn. Le component hydrostatique de tension interagit avec la dilatation (0,04) de la martensite et augmente la temperature de transformation spontanée . Les essais d'impact ont étés conduits en variant la temperature ou bien la durée du pulse à une pression constante. Il a été demontré que la transformation martensitique, normalement considérée athermique dans l'alliage Fe-Ni-C, montre une nature isothermique dans le regime de microsecondes. La fraction transformée augmente avec la diminuition de température et avec l'augmentation de la durée de pulse, à une pression constante. A partir des résultats obtenus, les paramètres cinetiques et energetiques de la transformation martensitique dans les deux alliages ont étés obtenus et comparés aux théories en existance.


Abstract
The kinetics of martensitic transformation induced by a tensile stress pulse (produced by reflection of compressive shock waves at free surfaces) in time durations in the microsecond range were studied in Fe-32wt%Ni- 0.035wt%C and Fe-22.5wt%Ni-4wt%Mn alloys. The tensile hydrostatic component of stress interacts with the dilatational strain (0.04) of the martensitic transformation and increases the Ms temperature. Shock impact experiments were conducted by varying either the temperature or pulse duration at a constant pressure. The martensitic transformation, normally considered to be athermal (exhibiting burst characteristics) in the Fe-Ni-C alloys, exhibits an isothermal nature in the microsecond regime in both alloys. The fraction transformed at a constant impact pressure increases with decrease in temperature at a constant pulse duration, and increase in pulse duration at a constant temperature. From the results obtained, the isothermal kinetic parameters and the energetics of the martensitic transformation were obtained and interpreted in terms of the existing theories.