На мартенситном переходе

основан упрочняющий эффект ZrO₂

Твердые растворы на основе ZrO₂

По Паулингу, устойчивость структуры типа флюорита CaF₂,

определяет соотношение r_к/r_a=0,732.

В решетке ZrO₂ соотношение r_к/r_a=0,66,

ионы кислорода находятся в стесненном состоянии.

Для стабилизации с-ZrO₂ используют структурно близкие оксиды - магния, кальция- 10-15 моль%, иттрия- 10моль%.

Кубические твердые растворы устойчивы во всем интервале температур, их называют полностью стабилизированным диоксидом циркония.

Эффект трансформационного упрочнения

Сущность эффекта – возможность стабилизации t- и c-фаз и мартенситного характера контролируемого

t-ZrO₂→m-ZrO2 перехода.

Частицы t-ZrO₂, находящиеся в сжатом матрицей из c-ZrO₂ состоянии устойчивы к t→m - переходу.

Возникающие трещины распространяются в материале

пока на пути не оказываются частицы t-ZrO₂.

Попав в поле напряжений в вершине трещины, частица получает энергию, достаточную для превращения t→m с увеличением объема.

Энергия распространяющейся трещины переходит в энергию

Фазового перехода и рост трещины прекращается.

Механизм трансформационного упрочнения ZrO₂

Циркониевую керамику из-за комплекса свойств

Называют «керамическая сталь».