تبدیل بدون پراکندگی

استحاله فازی مارتنزیتی توسط حرکت سطح مشترک جداکنندهٔ فاز مادر از محصولات انجام می‌شود. در این حالت اتم‌های فاز مادر در نزدیکی مرز فازها به صورت محلی به شکل شبکه بلوری فاز محصول بازآرایی می‌شوند. نیروی محرک اصلی واکنش‌های مارتنزیتی اختلاف در انرژی آزاد فازها است.

کاربرد تئوری جوانه زنی کلاسیک برای استحاله‌های مارتنزیتی، با استفاده از هر دو تعریف الاستیک- پیوسته و نابجایی - پیوسته از یک جوانه، در همه جا بررسی شده. این شیوه کلاسیک، انرژی‌های تغییرشکل جوانه را در طول یک ' پاس ' از ساختار معین و اندازه افزایشی موردبحث قرار می‌دهد. ساختار کریستالی جوانه تمایل دارد که از استحاله‌ای با تغییرشکل کامل ایجاد شود و با فصل مشترک نسبتاً تیز باشد؛ به‌طور عادی فرض شده که، انرژی فصل مشترک معین، مستقل از اندازه باشد. انرژی فصل مشترک معین γ از یک ذره تمام همدوس، از انرژی جوانه «شیمیایی» تشکیل می‌شود، در حالی که انرژی فصل مشترک در مورد نیمه همدوس توسط سهم انرژی-الاستیک دامنه-کوتاه غلبه می‌کند. اگر کرنش تغییرشکل جوانه (IPS) یک کرنش صفحه ای-ثابت است، انرژی کرنشی به ازای حجم ذره برای یک شبه کره جمع شده نازک با شعاع r و ضخامت تقریبی c، به شکل Kc/r است، که در اینجا K یک ثابت الاستیک است. زمانی که کرنش تغییرشکل از یک کرنش صفحه ای-ثابت دقیق منحرف می‌شود، یک سهم انرژی کرنشی افزایشی به شکل غیرحساس${\displaystyle g_p^s}$

${\displaystyle \mathrm{\Delta }G(r,t)=\frac{4}{3}\mathrm{\Pi }{r}^{2}K+2\mathrm{\Pi }{r}^2\gamma }$

تحت شرایط ترمودینامیکی، که در آن استحاله‌های رخ دادهٔ مارتنزیتی معلوم هستند، سد انرژی بحرانی به مراتب خیلی بیشتر از این است که به‌طور حرارتی برطرف شدنی باشد، و آن می‌تواند به‌طور اطمینان بخشی این نتیجه را دهد که جوانه زایی همگن کلاسیک ممکن نیست.

در یک کریستال ناقص، برهم کنش نقص در واقع می‌تواند انرژی جوانه کلاسیک را تغییر دهد به‌طوری که سد انرژی آزاد برای جوانه زنی ناهمگن به‌طور عمده‌ای نسبت به مورد همگن کاهش می‌یابد. سازگاری با مشخصه بارز انرژی کرنشی استحاله‌های مارتنزیتی، که به‌طور کلی مهم‌ترین برهم کنش در جوانه زایی مارتنزیتی ناهمگن پنداشته می‌شود، همراه با میدان تنشی نقص است. اکنون به خوبی با محاسبات کمی اثبات شد که جوانه زنی کلاسیک از طریق چنین برهم کنشی در محل‌های جوانه زایی ناهمگن که به‌طور تجربی مشاهده شد، در واقع کاملاً محتمل است. در حالی که این برهم کنش می‌تواند با روش‌های الاستیک پیوسته متداول توصیف شود، تعریف نابجایی ناپیوسته معادل از لحاظ ساختاری بر حسب یک فرایند تجزیه نقص مستقیماً بیشتر منجر به رفتار ذاتی می‌شود، و در حقیقت این روش از طریق اولین تئوری قابل دوام جوانه زنی مارتنزیتی ناهمگن گسترش یافت.

تنش اعمالی می‌تواند به عملکرد مکان‌های جوانه زنی یکسان) با نیرو محرکه بحرانی کلی یکسان (کمک کند که جوابگوی استحاله به علت سرد کردن است؛ بنابراین جوانه زایی تحت تنش می‌تواند برای هر حالت تنشی به وسیلهٔ اثر ترمودینامیک تنش مانند نتایج اولیه توسط Patel و Cohen توصیف شود.

${\displaystyle \mathrm{\Delta }{g}^{\sigma }=\frac{\tau }{T}+{\sigma }_n{\epsilon }_{nr}}$

در اینجا${\displaystyle {\sigma }_n}$

. در هر مورد، فصل مشترک می‌تواند به عنوان تولیدکننده توده نابجایی از الگوی نشان داده شده در شکل تفسیر شود، و رابطهٔ جابجایی فعال با اختلاف جهت‌گیری مارتنزیت تشکیل شده به وسیله مدل تفکیک عیب سازگار است. یشتر عیوب قوی را، در مقایسه با آن‌هایی که در فاز اصلی آنیل شده وجود دارند، می‌توان در این روش تولید کرد و از این رو جوانه زنی ناشی از کرنش در نیرو محرکه‌های پایین‌تر می‌تواند رخ دهد. رده‌های دمایی در زمانی که استحاله به‌طور عمده از هر جوانه زنی تحت تنش یا ناشی از کرنش آغاز می‌شود، در شماتیک دیاگرام تنش-دما از شکل مشهود است. استحاله‌های خود به خودی به وسیلهٔ وجود مکان‌های جوانه زایی که به علت سرد کردن تا دمای شروع استحاله مارتنزیتی ${\displaystyle M_s}$

شماتیک معرفی ارتباط داخلی بین استحاله ماتنزیتی تحت تنش و کرنش وارده به علت پلاستیسیته دگرگونی، تنش تسلیم مشاهده شده، از تنش لازم برای استحاله تحت تنش در زیر${\displaystyle M_s^{\sigma }}$

استحاله‌های مارتنزیتی در بررسی رفتار فولادهای دارای فاز مارتنزیت و آلیاژهای حافظه‌دار اهمیت بسیاری دارند. بنابر تئوری بر پایهٔ مکانیزم نابجایی و سینتیک استحاله‌های مارتنزیتی نا همگن جوانه زا، مدل‌های کمی برای سینتیک استحاله‌های مارتنزیتی تحت تنش و ناشی از کرنش گسترش یافت. روابط جریان ترکیب‌کننده برای پلاستیسیته استحاله که براساس این مدل‌های سینتیکی استنتاج شده، اثر سخت گردانی استاتیک ناشی از استحاله و اثر نرم شدگی دینامیک از استحاله را مانند یک مکانیزم تغییرشکل ترکیب می‌کند. اثرات سخت گردانی و نرم شدگی استحاله می‌تواند منحنی تنش-کرنش را از شکل عادی با انحنای رو به پایین به شکلی با انحنای رو به بالا خم کند، به‌طوری‌که با بالا بردن انعطاف‌پذیری یکنواخت حداکثر، به یک رفتار سخت گردانی نمایی ایده‌آل نزدیک می‌شود. شبیه‌سازی عددی شکست داکتیل کنترل شده در ناپایداری برشی نشان می‌دهد که رفتار پلاستیسیته استحاله می‌تواند همچنین برای افزایش ذاتی چقرمگی شکست داکتیل مشهود، محاسبه شود.

رفتارهای نشان داده شده در فولادهای سرشار از آستنیت مبنایی را برای کنترل پیش‌بینی پلاستیسیته استحاله در سیستم‌های فازی پراکنده ارائه می‌دهد. به‌طور وسیع تر، استفاده از تئوری پیش‌بینی پلاستیسیته استحاله به منظور افزایش خواص مکانیکی فولادهای پیشرفته، راه اساسی تحقیقات علمی فولاد را برجای می‌گذارد. کنترل پیش‌بینی پیچیدگی رفتار مارتنزیتی به عنوان اساس نگرش سیستمی مبتنی بر علم مهندسی مواد به کار رفت. در این روش، متالورژی آهنی نقش عمده‌ای را در تکنولوژی جدید طراحی مواد ایفا می‌کند.