the martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

95
The martensitic transformation in ceramics Ð its role in transformation toughening Patrick M. Kelly a, *, L.R. Francis Rose b a Department of Mining, Minerals and Materials Engineering, The University of Queensland, Brisbane, Queensland 4072, Australia b Aeronautical and Maritime Research Laboratory, Defence Science and Technology Organisation, Fisherman's Bend, Victoria 3207, Australia Received 1 March 2000; accepted 3 July 2000 Abstract This paper reviews the current knowledge and understanding of martensitic transforma- tions in ceramics Ð the tetragonal to monoclinic transformation in zirconia in particular. This martensitic transformation is the key to transformation toughening in zirconia ceramics. A very considerable body of experimental data on the characteristics of this transformation is now available. In addition, theoretical predictions can be made using the phenomenological theory of martensitic transformations. As the paper will illustrate, the phenomenological theory is capable of explaining all the reported microstructural and crystallographic features of the transformation in zirconia and in some other ceramic systems. Hence the theory, sup- ported by experiment, can be used with considerable con®dence to provide the quantitative data that is essential for developing a credible, comprehensive understanding of the transfor- mation toughening process. A critical feature in transformation toughening is the shape strain that accompanies the transformation. This shape strain, or nucleation strain, determines whether or not the stress- induced martensitic transformation can occur at the tip of a potentially dangerous crack. If transformation does take place, then it is the net transformation strain left behind in the transformed region that provides toughening by hindering crack growth. The fracture mechanics based models for transformation toughening, therefore, depend on having a full understanding of the characteristics of the martensitic transformation and, in particular, on being able to specify both these strains. A review of the development of the models for transfor- mation toughening shows that their re®nement and improvement over the last couple of decades has been largely a result of the inclusion of more of the characteristics of the stress-induced martensitic transformation. The paper advances an improved model for the stress-induced Progress in Materials Science 47 (2002) 463±557 0079-6425/02/$ - see front matter # 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII: S0079-6425(00)00005-0 * Corresponding author. Tel.: +61-7-3365-3738; fax: +61-7-3365-3888. E-mail address: [email protected] (P.M. Kelly).

Upload: others

Post on 11-Sep-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� �������� ����� ���� � � ������ �� � �� � ����� ���� � � �������

������ �� ����� ���� ���� ����� � � �

����������� ����� � �������� ��� ��������� �� ������� � ��� ���������� ����������� ���������

���������� ����� ��������� �������!�� ��� �������� "�����!� #�������� ����!� $!���!� ��� ��!��� � %� ���������

&��������'� ����� (�!���� )���� ��������

������� ����� !"""# ����$��� % &��� !"""

��������

�� $�$�� ����' ��� ������� �� '����� ��� ����������� � �������� ����� ���(� � � ������ � ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � � )�� �� � $��������� ��

�������� ����� ���� � ��� ��� � ����� ���� � � ������� � )�� �� ������� *���� � �������� � �� � �+$�������� ���� � ��� ����������� � �� ����� ���� � � ' ��������� ,� ���� �� ��� ������ $����� � ��� �� ���� ��� ��� $��� ��� � ����

��� �� � �������� ����� ���� �� * ��� $�$�� '�� ��������� ��� $��� ��� � ������� �� ��$���� � �+$����� ��� ��� ��$ ���� ��� ��������� ��� ������� ���$�� ������� � ��� ����� ���� � � )�� �� ��� � �� ���� ������ ����� -���� ��� ��� ��� �$($ ���� �� �+$������� ��� �� ��� '�� � �������� � �.����� � $� ��� ��� /���������

���� ���� ������ � � ����� $�� � �������� � �$������� ����������� � ��� ����� �(��� � � ������� $� ���* ������ ������� � ����� ���� � � ������� ��� ��$� ���� ���� ��� �$��� ���

����� ���� �� �� ��$� ����� � ������ ������ �������� '������ � � � ��� ���(������ �������� ����� ���� � ��� ���� �� ��� �$ � � $ �������� ������ � ������ ,������ ���� � � � ���� $����� ���� � ��� �� ����� ����� ����� ���� ����� � ���

����� ���� ��� � ���� $� ��� � ������� �� ������� ����� �� '��� ��� ��������������� ���� � ��� � � ����� ���� � � �������� ������ ��� ��$��� � ����� � ��������������� � ��� ����������� � ��� �������� ����� ���� � ���� � $��������� � �������� � $���� � �� ���� ����� * ����' � ��� ����� $���� � ��� � ��� � � ����� �(

��� � � ������� � ' ���� ���� ��.������ ��� �$� ������ ��� ��� ��� � �$�� � �������� ���� ������� � ����� � ��� ���� � � � �� � ��� ����������� � ��� ���(�������������� ����� ���� �� ��� $�$�� ������� �� �$� ��� � ��� � � ��� ���(������

�� ��� � ������� 0����� 12 3!""!4 15%6772

""28(51!79"!9: ( �� �� �� ������ � !""! ;����� 0����� ���� *�� ���� ��������

�, , < 0""28(51!73"" 4""""7 ("

� = ���$ ���� ���� �� ����< >5 (2(%%57(%2%?# ��+< >5 (2(%%57(%???�

�*���� �������+ $������@�������/������� 3���� �����4�

Page 2: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�������� ����� ���� � ��� ��� ���� ������� �� � ��� ����� ���� �� �� � ����

'��� �$����� ��� ������ ����� �� � ��� ���/���� �� ����� ����� ������ � '�� �� �$�� � � ��� � ��� � ������� � ��� ��������� ��������� � !""! ;����� 0��������� *�� ���� ��������

� ����

� ,��� ���� �������������������������������������������������������������������������������������������������������152 � � A��� ����� ���� � � �������B���������������������������������������������������������152 �!� A���� � �������� ����� ���� � .� �B��������������������������������������������158 �%� �������� ����� ���� � � ���������������������������������������������������������12"

!� �������� ����� ���� � �����������������������������������������������������������������������������12 !� � ��� $��� ��� � ���� ��� ���������������������������������������������������������������������12 !�!� = ���$ ������� ������ ��� �'���������������������������������������������������������121!�%� ��� ��$� ����� ���(������ ����� ���� � ���

���(��� �� ��� � ����������������������������������������������������������������������������������128

%� ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � � )�� �����������������������������������1?7%� � ;���� ' �� � ��� ����� ���� � � )�� ��� �����������������������������������������1?7%�!� =���()�� �� 3=�(�C�4 ���������������������������������������������������������������������������1??%�%� D����()�� �� 3D(�C�4����������������������������������������������������������������������������181%�1� ������()�� �� 3��(�0C4 ��������������������������������������������������������������������188%�7� ��� ����� ���� � � �$���� $������ ��� ��� � ����������������������������7"8%�5� ��� ������ ���� ��� �� ��� ��� ��� �� ����� � ����

����� ���� ������������������������������������������������������������������������������������������7 %�2� 0���������������������������������������������������������������������������������������������������������7 1

1� ����� ���� � � ������� ������������������������������������������������������������������������������7 51� � ,��� ���� �����������������������������������������������������������������������������������������������7 51�!� ��� ����� �� �� � ����� ���� � � ����������������������������������������������7 ?1�%� ��� ����� $���� � ��� �� � ����� ���� � � ������� � )�� �����7!%1�1� = ������� � ������ ������������������������������������������������������������������������������7!51�7� = �$�� � ���'��� �������� ��� �� ��� �+$������ �����������������������7%"1�5� ��� � �� � ��� ��$� ���� � ���(������ ����� ���� � �

� ������� ���$�� � ��� � � ����� ���� � � ������� �������������������������7%11�2� 0���������������������������������������������������������������������������������������������������������715

7� E�� � ��� � ���� � ������������������������������������������������������������������������������7127� � �������� ����� ���� � ��� ����� ���� � � ��������������������������7127�!� ��� ����������� � �� ���� ����� ���� � � ������� �����������������71?7�%� ;������ � � ���������� ����� ���� � � ������� ������ �����������������7187�1� = ���� ������������������������������������������������������������������������������������������������77

*��� '���������������������������������������������������������������������������������������������������������77%

��������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������77%

151 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 3: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� ��������

��� ��� !� ������� ���$�� �+� � � � ���� )�� ��� � � � ! ������� ���$�� �+� � ��� �� ��� )�� ����� !� ������� ���$�� �+� � ������ ��� )�� �� �5 � �$ ���� � ����+ ��� � � ����� ���� � � �+�� ��� F�� ���� � ��� ���� ��/���� � � ����� �� ������

�������� � �� ����� D ���G � ������ ����� ���� � ������ ������� � ����� �+��� � � ���������� ������� � ����� �+��� � � ����������� ���� ��� ������ �� ���� �� ���(������ ��������

����� ���� � $�� ��� ������ � ����� ������� ��� �������� � ��� ������ ������� ���� H�G� ���� ����� � ��� ����� ���� � ) �� 3H'���G4 ��� ����� �

������ ��$���� $�������� ��$������� ����� �� � �$ ���� �

������ ����� ���� � ���� � �� ;/� 31�?4. �������� � ����� � ������� ��� �� ����� ���� �.� �������� � ����� � ������� ����� ����� ���� �� ��� ������ ������� ���� 3�,04 � � ��������

����� ���� � � � ������ �$ � �'����6 ��� ���� $��������6�� ;/� 31� "4� � ��� � ������ � ���� ��� ���� ���� $���� � � ��������

����� ���� � �� �� ��� ����� $����6��� �� ��� ���� ������� ��� ����� ���� $����

" ��� ���� � �� ����� $��� � � ������ H!�G� '���� ��"� ��� ��$� ���� � � �������� ����� ���� �� �� � �� �

�� ������� $���� ���� � � ���� H�G � ������ '�� � ���+���+$�� � � � ������ � H�G� I �� ���� � ��� �� �/��� � ���� ���� ������ �( � ����� '�� ��� ����� ���� �

� ��� �������� � ��� ��$� ���� H�G$ ��� ������� $ J ��AK�� � �� ;/� 31� 4$� ����� ���� ������ 3$�� ��� � ����4 � � �������� $�����

������ � ��� � �� � �� ����� $��� � � ������ H�G ������� H"G

$�5 ����� �� ���� ��� ��(������ � �� ����� $��� �� ���� ���� ���� ���� ��� �� -�����'� ��� K�� �

HH��(�'�GG ��� ������ ��� � ��� � D(�C���� "� ��� ���� � H�G ��� H"G � � � �������� ������ � ������ )�(� � ���� ����� � � $������ � �� �� $���

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 157

Page 4: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

7 � $� � ����� ���� � � ������� ;/� 31�54�8� ������� ���� ������ ������ 3$�� ��� � ����4 � ����� '�� �

$��� ����� ���� ��.�� ����� ���� � � ������� � ������ ���,I�;�I*� ���� ��� ������� ������ � ����� '�� ��� ����� ����

� ���� � � ������ ��� ������ � ��� ����������� ��� ����� ��� �������� ���'��� ���(��� �� ����� ��������� $ �� ��� � ��� � ��� ���� � ���� ��������

��0L��*=; ��� ������ ������ � ��� �������� � � �������� $���� ������ �������� � ��� $����� $���� �� $ �� ��� � ��������� ���� � ��� ������9�����

��0��*,I ��� ���� ������ � � �������� $���� � ����� �������� � ���� ����+� �� $ �� ��� � ��� � ���� � ��� ������9�����

�( ������ � � ���� 3$�� ��� � ����4 � ����� '�� ������ ���� �

�9 ������ � ���� �������9� ������� � ������ ������� ��� ��� ������ ���� ��� �� ���� ��

� � �� � �������� ������ � ����� � ��$���� �������� $��������� ����� ���'��� ��� � ��� ! �+� � � � � ���� ������� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� H�G � � ��������

����� ���� �� ��� ������ ��� � �$ ���� � ��� ��$� ���� H�G � � ��������

����� ���� �� I ������� � �/��� � ��� � ���� ������ 3�(4� ����� '�� ��� ����� ���� �

� ���� � ����� � �G ��� � ��� ������ ������ 3$�� ��� ����4 � �� ��������� ��� � � ��$�(��$������ � �$ ���� � ��� ���� ������ $��

��� � ���� 3$�4� � � �� ����� $��� � � ���� H"G ��� ��(������ H�G� $�J3�9"4�

�� �$$��� ������5 � �$ ���� � ��� �$$��� ��� � �� ;/� 31� 4�) � �)) � ��� ���� �� ���� � ��� ����� � :� � ��� � �$ ���� �

���� � ��� ����� � :��� ������ ��� � H������G ��� ���(������ ��������

����� ���� �� $�������� ��$������� H������G � ������� �

����� ���� � � �� ;/� 31�74����5 ����� �� � �$ ���� � ���� � �� ;/� 31�24�

��;; ������ ��� � �$ ���� � ����� ���� � ����

��;� � ��� ��$� ���� � ����� '�� ����� ���� � � �� ;/� 31�84

155 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 5: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� ��� ����

<-<- 9��� �� ����������� �� ����� =

,� �$�� ����� ����� ���� � � ������� ��� ������ � �������� � ����� �� ������� ���� ��� ����� ����� � � $��� ����� ���� � ������� �� ��� �$ ��� �������� ������ ����� ��� � ������ � ������ ��/������� � � ������������ ���� � � ������� M 6%N� ���� ����� ��� �� � ��������� $��� $����� ���� ������� ��� ��� ����� ���� � � �� $��� � � � �� ����� ���� ��� ����$���� � ���� ���(������ � ��� �����(�$ ��� .���� 0�� ��� ��� ����� ���(� � ��� �� �������� �������� � ��� � � ��/��� ���(��$������ $� ��� ���� � ��(����� �O� �� ����� � ��� �� � ����� '�� � ������ � ��$� ���9 �� ����� ,� �� ������ ������� � ��� ����� �� ��������� � ��� ����� ���� � ����� ��� ' � � �� ���(������� ,� �� $� ��� ��� ���� � ��� � ������������� ��� ' �� � �� �� ��� ������� � � ��� �����(�$ ���� ��� ��� ����� �(��� � ���� �$��� � $ �� � � ��� ������ ���� ' ��� � ������ �� ��������� � ����� �+��� �� *� ����������� ��� �������� �/�������� '�� � �������� ���� ������� $� �� � � � �� � ����� ������� '���� ��� ����� ���� � ������������ � ��� ���� ���� $$ � ������� ����� $����� ������� � ����� ��������� � ��� ������ � � ����� � ��� �������� ��� ����� ���� $� ���� ���� � �� ��.������ � �� ������ ���� ��� $����� $��� �� � '��� � � ��� �� '�� $� ���� � ����� ' �� � ��,� 3����� ���� � ������ $������4 ����� ��������� ���� ������� '� ��������� � ��� ��� ��� ���(������ ����� ���� � $� (����� � � �� ������ $��� �� ��� ��� �������� ����� M1N� ��� ����.� � ����� �(��� � � ������� '� �O������� � �$������ �� ��� ����� �������� � ���$� ���� $��� ��� � �� ���� ����� '� ����� ��� � �������� ,� ����� ���� �� ������� ������� '��� ������� ������ � ������ ������ ��� ������ ������� '�P�� � ������ � ��� ����� ���� $� ���� $���� 0 � � �� ���� � $ ���� �������� ���� � � ������� '� ���������� ����� � ����� ���� � � ������� ��� �� ��������� � ��� � L���� ��

�$$��� � �� ���(������ ����� ���� � ���� �� ��� ����� �$ ��� $� ���� ������ ���� � ) �� � ����� !�� ,� � � � ��� �������� � ��� � ����� �(��� � � ������� �� ���� $� �� ) �� �� ��� �$ � � ����� ��� ����� M��� 3�4N�� � ��� �O��� � ��� � ����� � ��� �������� - '����� � ��� ����� �� '� �H'���G � ����� ���� ������� ���� ����� M��� 3�4N� ,� ��� ���� ������� ��� '��� � ����� ���� ������� ���� ���� � �� ������ � � ������ I �� ������� $������ ����� �� ���� ��$ ���� � � H��������G ��� ����� ���� � � ���

�� �O����� � Q � �� ����=� ������ ���� ��� � ����� � � � ���(������

����� ���� ��� � �������� ���� � ���+�� ��� � �� ;/� 31� %�4

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 152

Page 6: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

.�� $���� '��� � ���� ��� ����� !� � ��� ����� ���� ) ��� F�� � � ������� � � �� ������ ����� � �� ��� ��� � ���� ���������� ���� � ��� ����(� ���� '���� ,� ��� .�� ���(������ �������� ��� 3$����9������4 ��������� � ��������� ��� ����+� ���� � '�� �������� �������� ������� ����� '���'�� � ��� ��� � ��� ��� .���� 0���/���� ����� ���� � � ��� ����� � ������� �������� $���� '�� ��$ �� � �� ������� � ��� ��� .���� $� ���� �������� ���� � ������� ���$�� ��� ' ��� * � ������ ��� .��� �������� ��������� $���� ��� '��� ������ � � �$ ���� � ���(��� �� ��� � ��� ���� �� ������ �� ����� ����� ����� ���� �O�� ��.������ �� � ��� ���� � �����'�� ��� ���� ������� � � � ���� �������� $����� �� �� �$ ����� $ ���'��� '�� �� ����� � � �� ����� ������

��� � 3�4 =��� � ��$�� ����� ���� ��� � �� ��� �$ � � ��� ���� ������ F��'��� J�5"�� �������� ���� � ������ ��� � ������ �� � �$������ �� �� ������ � � ����� ��� � ����� �(

��� � � ��� ��� � ���'��� �J5" ��� %""�� 3�4 ����� ���� H'���G � ����(����� �� ����� ��� ����� ��

� ��� � �'��� �� � ������ ��� ��� ���(������ �������� ����� ���� � H��������G �� ���

������ ����� �� ��� �������� � ��� �� '�� ����� ���� ��� �� ��� �� ���� �������� ��� )� ���

��$� � ��� ��� �� ��� ���� ���� ����� � ��� ����� ���� H'���G ��� �� ����� ����� ������ '���

���� �� ��� ��� ���(��� �� ��� � ��� ��� � ���� � � ���� �������� �������

15? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 7: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

*��� ��� ��� ������� ������� � ����� ���� � � ������� ��� � �� � �($��+ ���� �� �$�� ����$� � ��� ��� ���� �� � ������� � �������� ��� ���(���� � ��� ���� � ����� '�� ��� ����� ���� � �������� A�� �� ��������� ���� � ���� ����� ' ��� �� � $ ���� � � ���(����������� ���� � � � ����� ���� �� � ����� ���� � � �������� ,� ���� ����� ����� ���� � ���� � � � �� � ������� ��� ������ ���� �� �� � ��� ������ � �����(�$ ������ ���� $� ���� � ��� �� � ��� ������ � �������� 0 ���'� �� � $� � ����� ���� � � ������� � ������ �� � $��� ����� ���� ����� � ����� '�� � ������ � ��$� ���9 � � �����

<-�- 9���� � ����������! ������������ >� ��=

* �������� ����� ���� � � ������ � ������ �������� 3� $��� ������4 ���� �� ���� ���� ��������� �O� ��� ��� �� ��� ��� ������� �� � ( $������ � ������ � �� � ��� ������ �� ���� �� �� �� �������� � � ����� � � ���� � $� ������ � ��$� � ��� ����� ���� ��� � M76 N� ��� .����/������� � � � ����� ���� � ���� � ��� ���� � ����� ���� � � ������� �� �O� ��� ���������� ,� � ���� � �� ���� ���� HH��R�GG � � ( $�������� � � ������ ��� ��/����� '�� �� ��� ���� � HH��� ������GG ��� ������ ����(����� ���� ��� ����� ���� � ��� $� ���� �� � $��� �$$� ����� ���� � ��� ��� (��� � ��� � ��� ������ M "N� �������� ����� ���� � ���� ����/�������� - '����� �� �� �� � � �� ���� ��� ���� ��/������� � �����'�� ��� ������ � ��$� � ��� �$����� ��������� � ��� ����� ���� �� ,� ������ $ ������� ���� �������� ����� ���� � ��� � ���� � ��� ������ ��� � �O� ���� �$����� ����� ���� � M8� !� %N� A��� ��� � �������� ��������� ����� ���� � �� � ���� �O� ���� �$����� ����� ���� � ���� ��� ��$� ������ � ��� �$����� � �$ ���� � ��������� ����� ��� � �(����� �� ����� � $$ �� � ��� � ������ ���� � ���� ������� K��� � � ������������ ����� ���� � ��� ������� ��$� ������ �S������ ����� ���� ���� ����� ���� ������ �+��� � � ����� �T����� � ��� ����� ���� �� �� ���� �������� �+$���� � ��� ��.�� � $�� � �'��� �� = ��� �� ��� M8N< HH* ���(����� ����� ���� � � ������(�� ����� �������� �O� ��� ��������� ����������� � � ����� ����� �� � �$ ���� ��� � ����� ��$� ������ ��� �������� ������ � ����� ��� ����� ��� � �$� � �� ����� ��� ����� ���� ��GG ,����� � ��� ��/������� � � ����� ���� � � ������� ������ �� ��� ����������� ����� ���� � �� ������ ����� ��� �O� ��� ������ ����� ����($��� ����� ���� � ��� ��� � ����� ����� �� ���� ���� ���� �������� ���� � ������ ���(������� EO� �(� ��� ����� ��� �������� ����(� ���� �� ���� � ���� �+��� � ��$� ������� ' ��� �� ��� � � ' � ���� � ����� ���� � � ��� � �O��� � �� '�� ������ *� ��� ��� ���� ��$� �O� �(�� ����� ���� � ���� �� ��� ��� �� � �$����� ���� ��� � ����� �������� ���� '�� � ' � ����� ����� � �� ���(������� 0 ��� �' ��/��������� � � �������� ����� ���� � � ��� $��� ��� � ������ � ��$� ���� ����� ���� � ���� � ��� � �� ������� � ����� ���� � � ������� � �����

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 158

Page 8: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

<-)- ����������! ������������ �� !�����!�

*��� ��� ������� � ����� '�� ��� ����� ���� � � /������� ���� �������� � �+��� ������ ������ � ������� ��� ������� �������� ����� ���(� � �� ���� � � ������ � ������ ��� ������� ��� ���� ���� ���� ������ � ������ M !� 16 5N� - '����� ��� ' ���'�� ������ � �������� ����� ���(� � � � �(������� ������� �+$� ��� '�� ��� �� ���� � ����� ���� �� ������� � )�� �� ������ M N � 827� ��� � ����� � � ����� ����� ������������ � ��� �� ������� �� � ���� � � 1 � � ��� �� ���� �� ��� $� $��� ������ $�� ��������� ������ ���� � ��� �� ����� ��� � ��������� �$$���� ��'���� ���� ���� �$�� � $� $���� � '��� �������� � ' ������ ��� ������$ �� � ' ��� ��� ���� �� ��������� ��� ���� ������� ����� ;+$�������� ������ ������ ' �� � ����� ���� � � ������� � ������ �� ���� ��� �����(���� � ��� 8?" ��� ����� 88" '� �������� '�� $������ � � )�� �� ���������� ��� � �������� $��.����� ��� ��� � )�� �� '��� ���� �� ���� ��� �������� ����' $������ � ������� '�� ��� �$ ����� � ����� � ���'��� ����(

� ���� � � ������� ��� ��� �������� ����� ���� � ��$ ���� � � ���� �������� * � ������ ������ � '�� �� � ���������� ��� � �+������� � �������� ���� � � )�� �� � ��� ��� ������ ���� ���� ��� � ����� �+�������� ��.���� ����� ���� � � �������� ������ �������� � ��� �� ���� .��� ��������� ����� ���� � � � �(������� ������� � ������ ��� ������ �� ��� � ���� �� � ��� �+������� ����' ������ � ��� ��������� M !� 7N���� � ����� � �� � ��� ��$� ���� � ����� ���� � � ������� ���� ����

��� ������� � ��� � � ��� ����� ���� � � ������� $� �� ��� ���� � ����� � ��� �� '����� � ��� ��$� ���� � ����� '�� ��� �������� ����� ���� ��A���� ��� �� ���� �� ������ � � )�� ��B ,� $���$�� ��� ��$� ���� ��� ����������� �+$����������� � ���� � '����� ����� ���� ���� ��������� ��' /����(����� �+$�������� ���������� ��$ ���� M 2� ?N ��� ���� ���� ��� $� ��������� � � ��� ������ �������� � ��� ��$� ����� '�� � ���� ����� � � �������� ���$�� ����� � � ��� ������� �� ��� � ���� ��� ������ �� ,� ��' ���� ��� � $� ���� � '��� ��� ����� ���� � ����� �� ������ � �+$��(������ ���� � � �� ��� ��$����*� ���������� ���� � � ��� ����� � ��� ��$� ���� ��� ��� ������ $����(

� � � ��� ������� ���$�� � $��� ��� � ���� ��� �� � �������� ����� �(��� � 3����4 M 86!1N� K� � ��� � ������ � �� � �.���� ���� ���$��� ��� � ���� ��� �� � � ��� ������� $����� � � � ��� ��$� ����� 0��� �% $� ��� � ������� � �$�� � ���'��� ��� ��� ������ $����� � ��� ����+$�������� ����� � � )�� �� � ������� ��� ��� ��� %" ����� ��� �� �������+������� ��������� ���'��� ��� �� ��� �+$������ ������ ���� ��� ����� ���(� � � )�� �� ��� ��� $����� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� ������ �������� ���� �������� ����� ���� � � ����� ��� ������� -����� ��� $��(����� ����� � � ��� ��$� ���� ��� ����� � �� �+������� �������� F�� �� � �(������ �� � �$�� �� ��� ��+� ��� � 30��� � !4 '�� � ��� ��� �������� ������ � � ��� ������� ���$�� � $��� ��� � ���� ��� ��� �+$� �� ��

12" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 9: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�$ ����� �$��� � ��� ��� ������ $����� � ��� � � �� �� $�������� ������� � �������� ����� ���� � ���� ��� �������� � ����� ���� � � ������� � ���� ���$ ������� ������� �'�� ���(��� �� ��� � ��� ��� � �� � ��� � ���(��� ����� ���� ��

�� ���������� ����� ����� �

�-<- ��� �������� �!�� �����

��� $��� ��� � ���� ��� �� ������ ��� ������� ���$�� � � ������������� ���� � � $����� ����������� ����� ��� � � ����� � ��$����� ���$����� ������� �� '��� �� ������ ��� �� �� ����� ��� ��� � ��� � ���� ��� �� M!"6!%�!7�!5N� '��� ��� ��� �������� �/�������� ��� ��$���� � $�����(�� � ������ � ������� ���$�� ������� � ��� ����� ���� � ���� ��� �� ������+$����������� ��� �� � ��� ��� �� ���� ��� ������ ���� �� ��� ����� ����� '�� ��� ����� ���� ��� � 3��� ��$� ���� �4 ��� �� �� �������$���� ���� 3��� � ���� '��� ����� �� $�������� $���� � ��� �' $��� ���� ���� $���� � ���� ���� ��� ��� ����� ����� ��� ����� ���� �4� ��� �� ��� ������� $���� ���� �������� ����� '�� ��� � ���� � � � ����� ������� � ���� $����(��� � ��$�� '�� ��� ���� $���� � ��� $���� ���� ���������� $����� ,� ����� � '� ��� ������ � ���� ��� $� ���� � � ������������� ���� � �������� � ���� � ���� ���(���� ��������� $���� ���� ��� � ��� ��� ������� $���� ���� � ���$� � ��� �� � � ��� $��� ��� � ������� ���,� �������� �� ������� $���� ���� 3,�04 � �� � �� �+$�� � 3 � � �����(

� �4 3�4 � ���� � ��� ������� $���� � ������ '�� � ���� 3�4 � � ����� � ����� ��� ������� $����� �� ��������� � ��� !� I �� ���� ��� ���� � ��� ����(� � $��$�������� � � �� ��� � ���� � ��� ������� $���� ��� ��� ���� ����� � )�� � ��� ����� � ����� ��� � ���� ������ 3�(4 � ����� '�� ��� ����� �(��� �� ���� �� ��� �� � ������ � ��� �+$�� � 3 � � ������ �4 � ���� � ���������� $���� � ��� �J�(�,� � �� ����������� ����� � ����� ���� � �� ������� $���� ����� �� �

� $���$�� ���� ��� �� )�� ��� ��� ���� �' ��� �� � $$ �� ��� ,��������� ��� ���� ��/���� � � ����� ��� ������ �������� � ��� $����� $��� � ���� � ��� $� ���� 3��� F�� ���� �4 '�� � � ���� ���� � ��� � � ��� � � ����� �� ������� $���� ����� -����� � ���� � ����� ���� ��� .���� ������ ����� �� ,�0� �� ���� ���� ��/����� �� ���� ��� � � ����� ��� ������ �������� � ��� ��' $� ���� $��� ������� �� � ��� F�� ���� �� ��� � ��� ������ �����$� � ��� ����� ���� � ���� � ��� � '�� ���� � ��.� ��� � ��� � � � ��,�0� �� ���� ��� ���� � �� '� � ��� ������ ������� ���� 3�,04� ,� �� � ���� � � � ���� � $� ����� ��� �� � �O��� � ��� ������ �������� �� ��� � $� � �� �� ���� � ��� � ������ �������� ��$��� �+��$�� � � �,0��� �$ � �'����� � �� � '��� ����� ��� �������� � ��� ��������� ���������P����� � ��� ���� ���������� ������� ����� � ����� ��� F�� ���� � ���

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 12

Page 10: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ������ ������� ���� �� � � ��� � � '�� �� ��/���� � ����� ���� ��� ���(� ���� $���� �� ��� ������0 � ��� ��$� ���� � ��� �� ����� 3�������������4 �� � ��� � �$ ���� ����<

� * ������ ������� ���� 3�,04 �� '��� �� � ���� � � � ���� � $������ ��� ��� ���� ��� ���� ��/���� � ���� ��� ������ ���� �� �������$���� �����

!� ��� F�� ���� �� '��� �$�� ��� ���� ��/���� � � ����� ��� �������������� � ��� $����� ������ � ���� � ��� $� ����� I �� ����� � �������� � � � �� ������� $���� ����� ���� ��� � �� ��� � ��� �� �� � � ���

%� * ��� � �� � ��� � �� '��� ����� ���� ��� ���� $���� ��� ������

��� � ��� ��$� ���� 3�4 ���� �� ��� �/��� �<

� � ��� � �'���� ��� ���� � ��� ���� �� � $����� ��.������ E�$�� ��� ���� ���� ������ �� $��� ��� � ����� ������ ���� ��������� ��� ��$ �� ���� � ;/� 3!� 4��� �� ��������� ����������� � � '� � ��� %�

��� !� ,������� $��� ���� �� � �$ �� � � ���� � �$ ���� � $������� � ��� ���� $���� 3�����4 ���

� �+$�� �9� ������ � � 3J�(4 � ���� � ��� ���� $����� I �� ���� ��� ���� )�� � ��� ����� �

$��$�������� � � ��� � ��� ���� $���� � �����

12! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 11: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� �$�� ��/���� �� ��� $��� ��� � ���� ��� �� ���<

� ��� ������ �������� ��� ������ $�������� � ��� $����� ��� $� ���� $����!� ��� ������ � ���$ ������ ���'��� ���� �' �������� 3��� '��� �� � � ���

$����� �������� ��� �� '��� �� � � ��� $� ���� ��������4�%� ��� ������� 3$���� ��� ����� �4 � ��� ������ ������� ���� ��

��� ������ $��������� ��� ������ �������� ��� ��� � ���$ ������ ��� ' ���F�� ���� � � �� ����������� *� ������ ��/������� � � ��� F�� ���� ���� ���$���$�� ���� � � ��� �O�� � �� 3��� �' ����� ���� ��� �� � �$����

��� %� 0������� ������� � � ��� ��$ �� ���� � ��� $��� ��� � ���� ��� �� � �������� ����(

� ���� �� ��� ������ � ��� ������ �������� ��� � '� � ��� ���� ��� � ��� ���� � $� ����� ����

� ���� � ��� �����

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 12%

Page 12: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

���� � �' � �$���� ���� ��� �� ����� ����4� �� ����� ���� ����� ��� � ��� 3���� �4 ���� ��� ���+������ � � ����� � ��� F�� ����� �� �� ����+������ ��� �� '� � ��� F�� � ��� ��� � ��� ��'���� � �� � �� '����� �$ ���� � ��� ���� $�������� ������� � ��� ������ ������� ���� � ��� �� �$�� ���$� �� ���� ���

� ������ �� �� � �� ��� ������� � � �� '� �$ � �'���� ���� � ��� $����� � $� ���� ��������� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� � ���� � � ���� ��� � � ��� ��� $���� � ��� ������ ������� ���� ��� ������� ��� F�� � �� M 8N� �� ������ ��/������� ��.��� ��� ����� � ��� �������� H�G � ��� ������ ����������� � ���� ����� � �� ���� ���� $���� ��� �� ����������� *�� ���� ���� ����� � ��������� ��� ��� � �� � ��� � � ��/���� � ����� ���� �� ���� ����$���� �� ��� ��������� ��$�� � ��� $��� ��� � ���� ��� �� ���<

� ��� ���� $���� � ��� �������� $���� 3��� ������� $����4�!� ��� �������� � � ��� ������ ������� �����%� ��� �������� ��� ����� � � ��� ��$� ���� ��1� ��� ������ � ����� ��$ ���'��� ��� $����� ��� $� ���� $���� �� �

� ����� � � ��� ����� � ���$ ������ ��� ��� ��� � �� � ��� � ��

F�� �� � �� � � 0��� � % � � �$��� ��� $����� � � ��� $��� ��� � ������� �� '�� �+$������ � � ��� ������ ��� � � � ���� 3���4 ����� ���� � �)�� ��� �� �$ ����� ������� � ��� $��� ��� � ���� ��� �� ��� � $����(� � ���� � �� � ������� ,� $�������� ���� ������ � ��� ������� � � ��� ���(����� ����� ���� �� ��� �$ ������ � ������ ��� ���� ������ � ������������ ��$� � ��� ����� ���� $� ����� ��� ��$� ���� ��� � ������� � '���$$��� ��� 3���(������ ����� ���� �4 ��� ��� $ ���� � � ���� ���(��� �� ����� �������� $�����

�-�- ?���������!��� �������� ��� �@���

,� � �������� ����� ���� � ��� � ����� ���� ���'��� ��� �' �������������� � $����� ��� $� ���� � $���������� �$ ������ ���� � ������ '����� ������ $�������� ��� ������ �������� � ��� �' $���� ��� � ���$ �������������� ��� F�� ���� �� ,� �������� ���� '�� �$�� ������ ��������� �������� � ������ � $ ��� � ���$ ������ ���� � ��� �� � �� '��� ,� ��� $����� ���$� ���� ������ �������� ���� �� ������ ����������� � �� � � ��� � ������� � �� � � ���� � �������� � � ��� �� $ ��� � ������ � ��/�� � �(��$ ������ ���'��� ��� �' $���� - '����� � ���� ��� �� � � $ ������� ��� � ���'��� �O����� $ ��� � ���$ ������ ���� � �� ���� � �������������� ���� $������ � ����� � ���$ ���� ��� ���� ��� ���� ������ � ������

��� ������ ������ � � ��� ���� � ���� ��� ���� ��� ������� � ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � � )�� �� ����� ��� ����� $ (

���� �$�� � ���$ ������ ���� ��$��� � '��� � � ���� �+ ������ �� �

121 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 13: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ��/�� H!G �+ � ��� $����� ������ ��� $���� ��� ������ ��� H!G �+ 3!�4 ������ �� ��� H�G� H�G � H!G �+ � ��� � � ���� $� ���� $��� 3��� �� � !�4� -�������� ����� � ���$ ������ ��� ��� �� � � � ? M!2N� * � '� � ����� � ������ ���$ ������ � '���� !� ��� �� ��� � � ���$ ������ �� '���� !� ��� �� ����� ��� ' �� ����� ���'��� ��� ������ ��� ��� ��� � � ���� ������ $����������� � ��/������ �� ��� ������ F�� ���� M!2N� - '����� '�� � ���$ ������ � �� � ��� $���$�� ���� � ���� ��� !� ��� �� � ��� � )�� � �� ���� ������� F�� ���� � � �� � ���$ ������ ���� �� � � �� ������� $���� ���� �������� ���� � '�� �� � ���$ ������ ' ��� �� �+$����� � ��/��� � $�������������� ������ ������� ���� � � '�� �� ��� ������� ����� � 0��� � %�%� I ������ ��� ���� ����� � � � ����� '�� �� � ���$ ������ � �$����� � � ������������ ����� F�� ���� ��� ���� �� � ���$ ������ � �� ����� ���� � ���($ ������ � I � ��$����� ������ ��� � ���$ ������ ����� ��� ��� ��$ ���� ��������� � � ���$ ������ � ��� ����� ���� � � ����� ������ )�� ��M!?6%"N� ,� �� ���� '��� '�� �� ����� ������ ��� $������ � �'���� ������ ���� ��� � ��� � ���$ ������ � �� �� $���� ��� ���� � ���$ ������ � ? ��������� �� ��� ������ F�� ���� 3�� ����� 4 ��� � ��$�� ��� ���� ���� � � � � �� � � �� ������� $���� ���� � � ���$ ������ �� � ��� ��� ����� ���$ ������� �� $���������� '�� ��(�0C '���� ��� ������ $����������� ��� ����� ���� '�� � ���$ ������ �� ��� �������� � ��� ������ ����������� 3�4 ����� ��������� ���� * '�� �� � '� ������ ��� � ����� �+$������������ �������� ������ ���� '�� ��� �+��$� � �������� � �� �� 3� ���$ ������ *� ������ ���������� � D(�C�4 ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � �)�� �� �������� � �� ' ����� � ���$ ������ � � � ���$ ������ ?���� �$�� � � � ? � ��� � $� $ �� �� ����� �� ��� M!2N �O�� �� � ���

������ � ������ �O����� !������ � � $�������� � ���$ ������� * ������ ���� � ���$ ������ ��� ��� � ������� ���$������ �/�������� ��� ����� ��� �

�����

��� F�� ���� ��� ����� � H�G � � ��� ����� ��� � ���$ ������ � ��� ��� ����� ���� � � )�� ��

�������

���������

D(�C� D(�C� =�(�C� ��(�0C

= ���$ ������ M 2N M!8N M77N M%7N

���� �! �"1%8? �"1%8 �"1?2" �"7815

� �"1% " �"%8!" �"18!5 �"55??

? �" �" �" �"

��9!� "�88?? �"""?% "�88?55 "�88"!!

��9�� �" 111 �" 225 �" 2%5 �" "%%

3!/�4� �" 75 �" 58" �" ?2! �"!"%

��$��� ����� � H�G

"�"!?2 "�"%7! "�"%11 "�"!"5

� "�""!% "�"" 2 "�""!2 "�" 85

? "�"!?2 "�"%7! "�"%11 "�"!"5

;+$���������� ������

� ���$ ������

� � � ��� ? � ��� ? ?

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 127

Page 14: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� ��� � ���$ ������ � ��� �� � �� '�� � � $�������� ����� ���� �� � � �+��($��� � ��� ��� � ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � � )�� �� � �� '��� ���$ ������ ? 3'���� !� ��� �� !�4� ����� � ��� �' ������ ��� H�G �+� � ������ �� ��� H�G � � ���� �+� ���� �' ������ � ��� � ���$ ������ ��� ���(���� ���$������ �/�������� ��� � ��� ��� � � ���� ������ � ��� $����� ������ ���$��� ' ��� ����� � � � ���� ������ ������ �� ���� ����� � ���� �����-�����'� ��� � � (' ���� M!?6%"N ��� ����� � � �� � �$������� ���� �������� ��� �O����� � ���$ ������ ���'��� ������ ��� ��� � � ���� )�� ������ ��� '�� ��� �O����� !������ � � ���� � ���$ ������ � �� ����.�� ������������ � ������ ���� ��� ���� ������ � ��� � ���$ ������ � ��� �������� ���� � � )�� ��� ��� -�����'� �� �� � ��� � ���� ���� ��� �' ���(���� ���$������ �/������� ������ ��� H�G �+ ��� ���������� �� � �� �� �����-����� � ������ ��� )�� �� ������ ��������� ��� ��� �� ��� �+� ��� �� ��� !������ �� ��� �� ��� �� ��� ������� ���$������ �/�������� ��� �+��$�� ������� �� � �� � ��� �' ������ �? 3'���� �� ��� �� ��� �� ��� �� �� ��� !���� �� !�4 ��� �

* ? 3'���� �� ��� �� ��� ��� �� ��� �� ��� ��� !� ��� ��

!�4� ���� �' ������ ��� ������� �� � 8"� � ��� � �� �� ��� !� �+� '��� $������� � !�� I �� ���� ��� ������ � �� � ��� �+ ��� � �� � � � �

*3���

����� �� ��� �� ��� ��4 '� � �� � $������ � ��� �" ���� �� � �+� � � ��$����� ��� $� ���� ������� ��� -�����'� �� �� � ���$ ������ � ��� � ����M!?6%"N '�� �� ��� ��� ��� �� ��� $����� $�$��� '������� � $��.� ������ � �������� ��� � ���$ ������ � � ��� ? ���� � �� ���������Q����� � ��� ����� � ���$ ������ ��� ��������� � ��� 1� ,� $������� �������

� � ���$ ������ '�� ���� ����� ��� ������ � ����� ��$ ���'��� ��� �' $��� 3��� ��� ����4� �� ���� ������ ��� �������� � ��� � ��� � � ��������� ���� 3������ "� � ��4 ���� � ���$ ���� ���� � � ��� �' $��(� '�� �� ������ � �� �� ���� �� ����� ���� ������ ,� ��� ��� � ��� �������� ���� � � )�� ��� ��� ����� ��� � ���$ ������ � � ��� ? ������ ������ ���� ���� � � ��� �' $���� ,� ��� ������ ��� $����� $��� ���� ����� ���� �� �� �� ��� � ��� ��� '��� � ��� � � ���� $� ���� $��� ��� ����� � ���'������ �' ���� � �� ��� !� 88�� -����� � ��� ������ � ����� ��$ � �$ ��� � � ��� ����� � ���$ ���� $�� � ���� � � ��� �' $��� � ���$$� +������ $������� 3��� '��� � ������ � � ���� ����4� ��� � � ���� ���+ $��$�������� � � �� �� ��� !� ����� � ��� ������ � ����� ��$ '���� ���� �� '� $������� � �� � ��� ������ ��� �+�� ���� �� � ���� 3��� � �� ��4 � ��� � � ���� �+� �� � !� � ��� �� $������� � � ������ ��� �+� ������� �' $ ��� ������ � ����� ��$� � �� � '��� ' ��� ���� ���$$� +������ $������� � � ������ ��� �+ 3����� � � U 6!�4� K�� � ��� �' $ ��� ������ � ����� ��$ ' ��� ���� �� ��� �� �$$� +���� $�����������'��� �� ��� ��� � ���$ ���� ������ ��� �+ ��� ���'��� ��� $���� 3"" 4� ���� $���� � ��� ��$� V ""W� � 3"" 4�� ��� ���� ' ��� ���� !� �$$� +������ $�������� � ������ ��� �+ ��� 3 ""4� �$$� +������ $������� � � $���� � ��� ��$� V ""W� � 3"" 4�� * � '� � ��� 1� ���� �' ������ � ����� ��$ � ���� '�� ���� � ��� ����� ��� � ���$ ������ � ��� � � ��� � + $ ��� ������ ������ ��$ � ( � (!� �( � �(!� ?( ��� ?(!�

125 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 15: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� $ ��� ������ � ������ � ��� $�������� ����� ���� � ��$��� � ���$ �� �� �$ ������� � ��� $����� ��� $� ���� ������ �������� ��� ��� � ���($ ������ ���'��� ����� ,� ������ � ������� ��� �� ���� ���� � � ���� � ���($ ������ ��$� 3 � �� � ?4 ����� ��� ���� ���������� ������ 3�������� � ���� � ������� ���$������ �/������� $��4 � � ��� ��� ����� ���� � � )�� ������� ������ ��� �� � ����� � �O����� '��� � � �+��$��� ������ �? ��� �*?*��� ������� �� � ?"� � ��� � �� �� M ""N� � ��� � ?"� � ��� � �� �� ��� ,�

���� ������ ����� ������ � ����� ��$ ?(!� ����� ������ !� $������� � !���� �� � �� � � �� ������� �� $�� ��� $ �������� ���� � �' � � ����

��� 1� 0������� ������ � '�� ��� ����� ������� � ���$ ������ � � ��� ? � � ��� ��� ����� �(

��� � � )�� ��� � ������ '�� ��� �' �+$����� ������ � ����� ��$ � � ���� � ���$ �������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 122

Page 16: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

������ � ���� ��� �'�(������� �� �� 3 ""4�� 0������� ������ �? ��� *�*?

����� ������ � ����� ��$ ?( � '�� �$$��� � �� �'�(������� �� �� 3"" 4�� ,� �� $ ��� � � ���� ������� ��� � �? ��� � ?

*� � $� ���� ��P�����

� � ���� ������ ���� �$$��� � 3 "4� � ��� � �'����� � ���� � � �$$������� �'�(������� ������ � � ������ �� H�������G �

��� ������� ���$�� � ��� ��� ����� ���� �� ��� ����� ����� � ��� � $� ������ � � ��� �������� ����� ���� � � )�� �� ��$ ���� �� F���� � 851 �������� �+����� �'���� � 3 ""4� ��� 3 "4� M% N ��� ����� � ��(�/���� ������� � � ��� ��� �������� ����� ���� � � � ������ � )�� (�� H��� �G �������� ������� �'���� � 3 ""4�� 3"" 4� ���� � � ���� �+����� � V "W�� ,������� � '� ������� � �� �� ��� �� � �������� � ���� ����'���� '� � �������� � � ��� ������ ������� ���� M!2N� ��� ���������'��� ��� ���/���� ������ � � �'� � ����� ���� ���$ ��� $������ ���($������� ������ )�� �� 3��(�0C4 M%!�%%N ��� ��� '���(�������� ��������'���� � ������ ���� � �������� �$$����� � �$$ �� ��� �,09�'���� ��(��� �� - '����� � ���� ��� ������ ����� � ��� ����� ���� � =� ����� ���=� ���� M%1N � ������� ���� 3 ""4� �'���� '� � �� ��� '���� ������ ����������� ���� � � ��� � ��� ����� ��� ��$� � � ���$ ������ � � � ? ��� ����3"" 4� �'���� ��� ���� ���� ��� � � ��� ��� � � ���$ ������ �� 0������������ ��� F��� M%7N � '�� ���� ������ 3 ""4� � � 3"" 4� �'���� � ��� �� � ������������� ���� ���� � ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � � )�� ��'�� � ���$ ������ ?� ������ ������ � ���� $���� ��������� ��� F�� � ������ ��� �' ������� �+$����� � � � �� ��$����� �'����� $����������

� ��� ����� ���� � � ����� ������ ��� $������� '� ��� ���� � �'����������� �� � �+������ ���� � ���� ��� H�'�G ��� ������ ������� � � ������������ $����� '��� P�� ���� � �� �'�(������� M%7N� ,� ��� ������ ���� ���� � ������� � ����� '�� ��� $����� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� ����� � ���� ����� ���� � ��� �� ������ ����� � ��.���� � �$ ���� � �����$� ���� ���� $$ � ��� ��$� ���� � ��� ��P����� H�'�G ������� -����� ���� ���� � � �'�(������� ������ ' ��� $� ��� � ������� � � ������� ��� ������ ���� ���� � ��� ����� ���� ��� �� ,� ��� �'�(������� ������ �+$���(�� � ���� � ' ��������� ����$��� ���� � �� ��� �� ��� ��� � � � ��� � ���� � � ���� ������ '� ����� ������ �� ��� $������ � ���� H�'�G '� ����� � ���� ���� ��� ���� ���� � ��� ����� ���� ��� � '� � �$������ ��� �� ����������� ��� � $��� ������ � M%56%8N� ��� � ���� � � ������ ������ �� ���+������� �$ ����� � ��/����� � ����� ���� � � ������� ��� ���� '�� ��� ������ � � �� ����� � ��� ��+� ��� �� ,� ' ��� � ��� ���� ��� �$ ������ � � ���� ������ ��$��� � ��� ������ � ������ ���� ��� � �� ��� ��� ����(��� ������ � � ��� ��$� ���� � ��P����� ������� ��� ������ � ����� ��$���'��� ��� ������ ��� ��� ���� ���� � ��� � �'� ����� ��$ ���� �� � �� ������ ����� ��������� � ����� ���� � � �������� ,� ��� �' �'� ������ �� ��� � �� �� � ������� ���� �� � � �� ��� � ��.���� � �$ ���� � �����$� ���� ���� � $$ �� ����� � � ��� �' ������� ����� ' ��� �� ����(����� ����� ������ � � ��� ������ HH���� ������ ���� �� � ��� ����� ���� �����GG M%!N�

12? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 17: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�-)- ��� ����� ������� ������*����!�� ����������� ��� ���*�!!�������

��� ��$� ���� � � �������� ����� ���� � �� ������� $���� ���� ����� �� � � ���� $������� � ��� ���� $����� $�� � ������ ��� ���� � ���� � ������� $����� ��� ������ �� �+$�� � � � � ������ � ���� � ���$ �� � ���� ���� ������ 3�(4� '���� � ��� ��� � ��� ��� ����� ���� � � )�� ��� ���+$�� � � ���'��� "�"1 ��� "�"7� * '�� �� � '� ������ ��� ���� � �$ ���� 3�4 � ��� ��$� ���� 3�4 � �� ����� ���� � "� 76"� 5� '��� % � 1 ��� ���������� ��� ������ ��� � �$ ����� =������� ��.���� ���� ������ '�� �� � �����'�� � �������� ����� ���� � ���� �� ��� ��� ����� ����� � �$$������ �����.����� � �� ����� ���� ������ � ������� � � ���� ��� ��� � ���������� �� ���� � ��� ����� ���� ��,� ���� � �������� � �������� $���� � ������� � ���� �� � ���� ������

������ �9� M2�1"�1 N� ��� ������ ������ � ������ �9 ���� ��� �$��� ��� � �(��� � � � �������� ������ � ����� ��� �� � ��� ������� ���� ������������ �8� $�� ��� � ���� � ����� '�� ��� ����� ���� � �� � ��� �������$����� $��� � ��� ����� $� ���� $��� ��� ��� ������ ��/���� � � �� ��������� � ����� M1"�1 N� ,� �$�� ���� �� ��� �� �+$���� �<

�9 � �8�(����� ��� ����� ���� � �

'���� ��0��*,I ��� ���� ������ � ����� '�� ��� ��$� ���� � ��� ���(����� $���� 3$� $ �� ��� � ��� � ���� � ��� ������4� ��0L��*=; ��� ������������ � ��� �������� ���'��� ��� $� ���� �������� ��� $����� $��� 3$� $ �(� ��� � ��� ������ ���� � ��� ������4 ��� ( ��� � ���� � ��� ����� ������� �� ,� ��� '���� ��� ����� ���� ��� � �� �� � �� � ������� �������� ���� �� ������� � ������ �� ���� ��� ���� ��,I�;�I*� � ��� ���� ������ � ;/� 3!�!4� I �� ���� � � ��� ����� ���� � � $� ���� �� ��� �8� ��� ����������L�� ;�����G ����� � ��� ����� .��� � �� ���$ ��� ���� � M1!N� =��(

��� M2�1%N ������ �� �+$�� � � � ��� ����� ���� ������ $� $�� ��� � ���� � ����� ����� $��� � � ���� " ��� ��(������ � 3�UU"4<

$� � �

� ���

1

"

� ��(! � �! ��

!���!

� �� ��

'���� � ��� ���� � ���� ��� � � �G ��� � � � �� ��� ����+ ��� ����������� $����� $� ��� $� ���� � � ���� ���� ��$��� � ��� ��$� � ���$��� � 3�9"4 ��� � ��$� ���$������ ���� ���� �� ��� ��� ����� � ����� ������ ����� ���� � ����� -����� ;/� 3!�%4 ��� �� ��� �$�.�� � $�J3�9"4��'���� � ��� ���� ���� �� � 3!�%4 ����� �� 3�9"4� L�� �� �+$�� � �������� � �0��*,I ���� �� ��� $� ���� � ��� � ���� � ��� $� ���� $��� �3(J1�"!�9%4 ��� ��� ���� ������ $�� ��� � ���� $� � ��� 3�9"4��

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 128

Page 18: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ������ ������ ���� ��0L��*=; ���� �� ��� ������ ���� � ��� $��� �3!�"! � � � ��� $��� �4 ��� ��� ������ ������ � M1 N� -����� � � � ����(� ���� $��� � � ���� " ��� ������ �� ;/� 3!�!4 ��� �� M1 N<

�9 � �1�"!��%��8� � �1�"!��%����"��� �!�"!�� � ��

A��� �9 $� ���� � � ����� � � � ��� "� ;/� 3!�14 ��.�� � ������ '�� ������ $ �� ��������� �� ��99��J��99�"J" M1 N� �� � '��� � � �� ' ������� ������ ����� $ �� ������ � ��� ������ � ������� � �9� � ���� ��<

�9� � %!��!�%

%�81�

� ��

��� ��� ������ ���� � � ��� ������ �� ��� "� ��<

�� � !�

�8�� ��

"� � 1��

�8!�

� !!��

�� ��

� � � �������� $��� ��� ������ � ����� � ����� � ������ )�� $� ������ ���� ������ ������ ��� �� ' �� � ���� T����� �������� $����� ��� � ���� ������ $��� � � �� ' �� ���� ���� �9 '�� ��$��� � � ��� " �� ������� M1 N� �� $���� ����� ��$ ���� ��<

�!

"� ��

� ��

�� ���� � ��� H����G ����� ��$ ���'��� ��� ���� ������ ������ �9 ��� ��������� ���� "���� �O������ � ���� ������ ���'��� ��� $����� ��� $� ���� $��� 3�8�4

�������� ����� '�� �� ���� ���$�������� *� �� ���$������� � ��� ��������� ��� ��� 3�8�J"4� ,� ���� � �������� ��� �������� ����� ���� �� ���������� ��� �� � ��� � '� � � � ���$������� '��� ��� ����� � �8� �S(������ ����� � ���� ��� ����� ���� � 3��� 74� �� ������ ����� � �8�

�� ��� ��$��� � ��0L��*=; ��� ��0��*,I� � � �� �$ ������� � �������� � ��� ������ ������ � ��� ��� ��$� ���$������ $��� 3�4 � ��� ����������� ��� ������ ������ � � �������� � ��� ��.���� �+�������� �$ ��������� - '����� � ��� ���� �( ��� � ���� ���� �$ ��� ��$� ���$������ $��� � ��� ���� ������ � � ��� �� ��� �� ����� � � �$������ � �� '��� ������� ������ ����� � �8� ' ��� �� ������� ��� ��� ����� ���� � � ��� ���� �� ������ �� � � �+��$��� � ��� � ������ �$ �� �� ��� ��� ����� ����+ � ����� ��� ��� � �� �� �+������� ��� ����� ������ $������ �� � ��� ������� ����� ��� �O����� � ���$������� ' ��� �� �����

1?" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 19: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

*� ���� $ ���� �� ��� �$$���� � � �� �+������ ���� ,� ��� $������ ��� �$$��� ��� ��� ��� ��$� ������ ��� � ' �� � ��� ����� � � ��� ��� ����� �O������� ������ ��0��*,I� * ����� ��� = ��� � '�� M11N� ��� ' �� � ���� ��� ��$� ���� 3��AK��4 � � �$�� �' (���� ��� ���� � ���� ��<

���� � �!����!�!� � �!���� � �"�!�� � #�

'���� � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ����� � ��� ������ ��� � �$ ����3�J�(4 ��� � ��� ����� ���'��� ��� �$$��� ��� ��� ��� � ���� � ��� ����$���� � ��� �������� $����� ,� ��� � �� ������� �����(���� ��� ���� �<

���� � ���$ � %�

'���� �) ��� � ��� ���� 3���� ��� ������ ��� � �$ ����4 �� ���� � �������� � � ��� �$$��� ���� ��� �O����� ������ ���� ������ � ' ������� � 3��0��*,I��AK��4� �� ���� ���� ��� ������� ���� ������ ��/���� � �������� ��� ����� ���� � �� ��� ��� �������� ����� ���� � ��� �� ����� ���� �� � ���$������� ����� ���� ���� � ��� ����� ���� � �� ���� ���(������ 3�� ��� 74�

��� 7� ��� ����� ��$ ���'��� ��� ���� ������ ������ �8�( � � ��� ������ ��� � � � ���� ����(

� ���� � � )�� ��� � '�� ��� ����� � '�� ���$������� ��� ��� �' ������ � �$ ���� ��0��*,I

��� ��0L��*=;� *� ��� � ���$������� �8�( J ��0��*,I>��0L��*=;� E������� ��0��*,I ��

������� ��� ��� ������ � ������� ��� ��� ����� � ������ ��� ��� � ���$�������� '���

������� ��0��*,I � '�� ���� ���$��������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 1?

Page 20: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�' $ �� ��� ' ��� � ���� � � ��� ��� ����� ���� � � )�� ��� �(J"�"17��� �J"� 7� -����� ��� ������ ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� '�� ���� � ���������� �T����� ���� ��� ������ ��� ����� � �� �$ �������� ����� � �������O������ ���'��� � ������ ��� ���� ��� � ���� ����� * ���� ���� ��� ��������� '��� � ������ ��� ���� ���� �� �� ���� ���� � � � $ ��� � ����������� ���+�� ��� � '�� $� ��� $ ��� ���(������� '��� ���+�� � �($�� � '�� $$ � ����� ���� � 3������� ���(������4� - '����� $� ����� ������ ������ ������ ��������� � �� ���+�� ��� � ��� � �$�� � '���������� ��� ���� ��� ������� � ������� '�� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$����� ��� ���� � $ ��� ���(���������� ���� �$ ����� $ �� ���� ���(������ �������� ����� ���� � � �

����� � ���� � �� ���� �+�������� �$$��� ���� ,������� ���� � ��� ��� � ������� �� � �� �� $� �+$�� � � � ������ � � ��� �� ���(�������� ����� ���� �� ,� ����� ��� ���� ����� ���� � ���� '�� ���� �������� � ���������� ���� ���� �T����� ���/���� ����� ���� � � ��� ����� ��� ������� ��� �' �+��$�� � �� ����� �� ���� ��� $���������� �������� � )�� ����� � ��� ������� ����� ���� � � ����������� .�� ��� � ���� � � ���(��� �� ����� �������� $����� * ����� �

0��� � !�!� � � � ���� ��� � ���$ ������ 3 � � � ?4 ��� ��� ����� �(��� � � )�� �� ��� ����� � 1 �� � ������� ���$������ �/������� $������ �$$���� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� 3����� � ��� 0��� � %4 � '����� � � ��� ��� ��� ������ � ���� $�� �'�(������� � ���� ����� ��� �������� ��$� ���� ����� � ���� ��� �������� �/��� ��� $$ ��� A��� ��� .���������� $���� � ��� ��� ��$� ���� ��� �������� �������� $$ �� ���� ���� ��� ����� ����+ M�� ��� 53�4 ��� 3�4N� ���� ���� ������ � ��� ����$���� �� ' ��� ���� � ������� � ��� �������� ���� � ����� ���� �� ������ ����� ����+ � ' ��P��� � � � ��� ������� ��� ���� � ��� ���� � ����������(������ �������� $���� � ���� � � $� ���� ��� ������� ���$�� � ������� ��.� ������ � ��� �� ��� ���(������ ���/���� ������ ������� � ���� $���� ���� �� � � ���� � ��� ����� �������� $���� ������������ ������� ��� � '��� �� %"�� ��� $��������� ��� ,� ���� �� ��� ��$� ���� � ��� �� �� ������ ��� �� �������� �/��� ��� $$ �� � ���� � ������� ������� ��� ������ ��� � �$ ���� � ��� ��$� ���� �( ��'�� � ������ ��� � ��� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ���� '�� �� �/������ $$ ��� �� ���� ��� ���� � �$ ���� ��� �/��� ��� $$ ��� ��� � ���(� � � ���� ���(��� �� ����� �������� ������ 3� $��4 ��� ����� � ������ ���� � ����� '���� ��� ������ ���� ���� � ��� $�� �O������� )�� ��� ��������� � ��� 53�4� �� �� '� � ��� � ���� � � ���(��� �� ������������� ������� �' $ �� ��� ' ��� � ���� ���� ��� ��� ���� �� � �������� � � ��� �� �� 3��� ���/����4 ���(��� �� ����� ������34 ��� ������ � � ��� � �������� � �� ��� ��� � ��� ���� ������ � ������ HXG ���� 53�4� 0�� ��� ��� ������ ��� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ��� �!���� ��� �� ����� ��� ��� ������ ��� ���� � ����� '�� ��� $�� � $���� ��� �� � ��� ������ ��� ���� � �$ ���� � ��� �' ������� $���� � ���$���

1?! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 21: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� � ���� � � ���(��� �� ����� ������ $���������� ����� � ���� '������ ����� ���� ��� � ����� ��� ��� ����� �� ������� ���� ���� � ����(� ��� �� ��� ��� '�� ��� ������ ��� $���$���� � ��(�0C ��� '�� � �$ (�� � ������ ������ ��� )�� �� ���� � � ����+ � �� ���� � �(����� ������ ������� ,� �� ���� � ��� $� �� ��� � ����� '�� ��� � ���� � � ���(��� �� ����� $�� ���������� ���$��� ��� '� �� � ��� � ' ����� ����

��� 5� 0������� ������ ��������� ��� ���� � ��� ����� ���� � � � $������ ������ ��� )�� ��

$������ � ���(��� �� ����� � � ���� ������� ��� � ���� ��� ' ��$����� ��� ���� � ��� ��(

� ����� ������� ���� ������� ���� $$ � � ������ �� '�� � � $�������� ������ ��� ��� �� ���

������� � � ��� ���(��� �� ����� ������ '�� �� $$ �� ���� ����� I������ � � ���� ���(

��� �� ����� ������ ��� � � ����� � ���� � ��� ��� � � ��� � �������� � �� ��� ��� �

����� ���� ������66��� � ��� ��� � ������ X � 3�4�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 1?%

Page 22: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

$���$���� � ����� E�$�� ��� ���� ���� ��� ����� ���� ��� � �$$��� � � �� � � ���� � ���� $������� ������ ���� ���� � � �$���� ������ � � ��� � ������� ������ ����� �� ����������� � �� �� � �/������ $� ��� ��� ���� �($��� ��� ����� ���� � � � � � $� ���� �� � ��� ���� � ��������� � ��� 53�4������� � ���� � '� � ��� 53�4� ,� � � $ ��� � ����� $ � ���� � ���� ���(��� �� ����� ������� '�� �� � ���� � ���� ������ � $���� .��� ��� ����� ����� '�� ��� .�� $���� ��� � ������ �� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$����� �� � � ��� � ���� ���� �(� - '����� � ��� ����� ���� � $� ���� ��� ������ �O��� � ��� ���� ���� ��� �� ����� � �� ���� � � ����� ���� � ������ ���� ���� ����� � ��� ����� ���� � ���� ��� $����� ������ ��� � ��� �(��� � ����� �� '��� $���������� �$ ����� � � ����� ���� � � �����(

��� ��� �/������ ������ � ��� � ���� � � ���� ���� � ���(��� �� ����������� ���� ���� ��� ���� 3��� ����� ��� ������ � ��� ���(������ ����(� ���� �4 �� ���� � � ���� ��� .�� ������ � ��� ������� � ���� � ��� /����O����� �� � ��� ������ ���� � ����� '�� ��� .��� ���� � ���(��� �(� ����� ������ � ��� ��� ����� ���� � ����� ��� � ���� ���� � ������'�� � �� � � ������ � �� � ��� � ���� ������� '��� ��� ������ ��������$��� ������ � � ��� � ���� ������ ��� � ����� ,� ���� ' ��� ��� ������/���� � ������ ��� ����� ���� � 3��� � �� ��� .�� $����4 ��� �� �$�������� � �� � ������� � ��� ������� ����� ����� ���� � � �$����� �� �� '� � H��� �$���G ��� ������� � ���� �� � ��� ��� ����� ���� � ��������� � ��� ��� �� � � ������� �� � � � �� ��� ����� ����� ���� ��������� �( ��� ���� � ��� � �$������ ����� ���� ��� � �$$��� ��� ��� �� ���$� ��� ������� ��� ���� ������� �� �� $������� �������� ���$� � �($�.�� ��� ��������� � ��� � ��� � ��������� ��� $� ����� � �������� � ���$ � ��������� ���'��� ��� ������ $����� � ��� �+$������� �� $ �� '�� ��� ������ � � �� ����� � 0��� � 1�* .��� $ �� �� �� ��� � ���� � � ���(��� �� ������ �'�(������� ������ �

��� ������ ��������� � ��� 5 ���� ���� $�� � ������ �������� �� ���� ����������� '��� ��� ����� ���� � ���� ��� �� ��/��� ������ � ��� $ ������� ��� ���� ��,I�;�I*� �������� � ������� ,� ����� ������ ������� ���������� ���� '�� �'�(������� ������ ���� ��� $ �� ���� � ������� �� � �� ��������'��� ��� ������ � � ���� ������ ���� ����� �� � ������� ������ � ���(��� ��� ��� ������ $������ � ����� '�� ��� � ���� � � ���� ��� �����������'��� ���� ������ M%5�17N�*� �O��� ������� � ���(��� �� ��� � ��� ��� �������� � H����G ����� �(

��� � M15N� �� ��� ��� ���� � � ������� '���� ��� ����+ ��� ����� �������� ���� ��� � � ���� �� ���� � ����� ��� ��� �� � ���� � ������� ��� )�� �� $ �������� 3�C�4� ,� ����� ���� � ���� � � $�������� ������� ��� .�� �������� $���� � � �� � � ���� ��� ���� ����� ���� � '�� ���(����� � ��� ���� � ��� ����� ���� ����� *���� $� ���� � ������ ������������ ��������� ���� ���� ��� ���(����� ��� � ���� � � � ���/������������ $���� � �� ��P����� ����� ��� ���(��� �� ����� �������� $������� �� �� ������ � ��� ��P����� ���� � ��� ���� � ���� $���� ���� �$$� +(������ $������� � ���� � ��� ���� �������� $���� 3'��� �� %"� � ��4� - '�����

1?1 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 23: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

����� ���(��� �� ����� ��������� ��� �� �� $���� � ��� ��P����� ���� ������� � ��$� ���� ����� � � � �� ���� ��� ����� � � ��� ���� � �$ ���� ���� ��$� ���� � ���� � �� � � 3������ ���� �/��� ��� $$ �� � 4 ���� � ������� �������� $����� ��� ����� � � � ������ � �O������� ������ � � ���������� � � �� � � ���� ������ ��� )�� �� ���� ���� �� $� �� � �� �������� ���� � �� ���� � ������ � )�� �� �� ��� '�� ����� ���� � � ����

� � ���� ������ � � ������ ��� ������� ��� ���� ���������� � ' ���� � ������� � �$ ���� � ��� ��$� ���� � �� $���� � ��� �� ��� �� ����� �� ���� ���� � � � ���(������ �������� ������ � �� ��P����� ����� �� '� � ��� � ��� 17" �O����� ������ � � ��� �� �� ���� ������� � ��� ����� ������� � ����� ��� � �$���� ����� � $ ��� ����(� (���� ������ � � ���+$����� � � ���� � $ ��������� * �+$������ ��� �+���� � ��� �� ��� � � ������� � �$ ���� � ��� ��$� ���� � ��� .�� �������� $���� �� ��� ���(������ �������� $���� � ���� � ��� ��P����� ���� ����� '�� ��� ������� ������ � � ��� �' ����� � � ��� 17"> ��� ���������� � �������� 58Y ���� ���� ���� � ��� .�� �������� $���� � ��� �� ��� �� ����� �� ��� ������(�� $���� � ���� � ��� ��P����� ����� �� H��������G � $���� � ��P����� ���� � � �� � ���� ����� � ���� ��� ���� � � H����G � �������� $���� � ���� �� ��'��� ������ �� H��� ��������G $� ��� �� � '� ����������� � ��� 2�* � �$�� � ���'��� ��� �' ��$� � ���(������ �������� ���� �����

�� � ��� ���� ����� ���� � ���� � ��� ���(��� �� ����� ������ � ��� (�������� ����� ���� � � ������ �O������ ���� ��� �������� � ��� ��������� �������� 0���(��� �� ����� �������� $���� ���� � �� �������� � �������� ���� � � ����� $������ 3$���$���� � �0C � � ��������� ���� � ��������� � � ����� ������ $������ � � � �$ ��4 ��� ��� ������� H���G ���� � �������� ���� � ���� ��.������ �� ���� ��� ���� ����� � �� � ��� ���� �� )�� �*�� �������� ����� ���� �� � ��� ���� ����� ���� � � � ���� � ����$��� 3������ ���4 �������� � � � �.��� � � ���� ��� �� ��� ��� �+���� H.�(���G � ����� ���� � ��� ���� ���� �'�� �� � ��� �� � ��� ���� $�������� ����� � ��.���� ����� � ��� ��� ���� � ��� ����� ���� � ����� ��� ��(������� � ��� ��� ���� ����� �� � � ��� �' ��� ��� ������ ��� ���� � �($ ���� � ��� ��$� ���� � ��� �' ������ ��� �� � $$ �� ����� � � ��O����� ���(��� �� ��� � ��� � �������� ��� ��� ����� � � � ��� ������������� ���� �� ��� ��.����� � ��� ��� ����� ��� � ��$������� � �� � $���(����� 6� '�� �� � ����� � 0��� � 1�

#� $ � ������ �� � � ����� ����� ����� � %��� ��

)-<- ����� @�; � ��� ����������� �� :��!���

A ���� M12N .�� ������� ���� ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � �)�� �� ��� �� �������� � ������� *� �� ��� ��� ���� F���� M% N ��$ ���� ������ � ������ � ��� � $� ���� � ��� ��� ����� ���� � � ��� � � �)�� ��� K�� � ��� � � ����������� ������� ������ � �� ' �� '� ���

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 1?7

Page 24: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� 2� ,������� � � ��� �������� ����� ���� �� ������ '�� 3�4 � ���� �������� $���� ���� � 3�4

������ �' � �� $���� � ��P����� ����� � 3�4 � � ���� $���� � � ���� ���� ��� .����� � 3�4 � .���

$����� ,� ��� ��� ��� �������� $���� ���� �� ���� ��� � ������ ��� ��� $���� � ���� � ��� ��P ���

���� ��� � ���� � �$ ���� � � ��$� ���� ��$���� � ��� �� ����� � � � �� �� �� ��

1?5 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 25: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�$$������� � � � ���� �'� � 3 ""4� ��� V "W�� 0��� ����� ��� � ��� ����'��� ��� ��� ����� ���� � ��� ��� �$$������� � �'���� � ��� �������� � ���� $��� �� ��� �� ��� � ������� � $���������� � ��� ��� � ����(� ���� � � ������ ��� $���$���� � �$���� $�������F���� ��� -���� M1?�18N ��� � � ����� � � ����� � ������ � ��� (

� $�� $���� ������ ���$�� ��� X(��� �O���� � � ���� ��� ��� ����� ���(� � � ���� ������ � )�� ��� ���� � ��� �' ��$� � � � ���� $���� �HH��$� *GG '��� � ���� ��� ��� ������ ��� ��� � 352 4� � 325 4� ���� $�������� HH��$� FGG '��� ������� ���� ��� ������ � ��� $������ '��� ���� ����������'���� � 3 ""4� ��� ��� � ���� $���� �� � � 3 ""4�� ���� ��$ ���� �' ���(��� � ����� ��$� ��� .��� � � ����� ���� � �� �� """�=� '�<

� ""�& �" "�'�"" �& � ""�'�" "�& �"" �'

� �(!

'��� �$�� ���� � ���$ ������ � 3� �� ��� � ���$ ������ ? �4 � �� '������ ��� � HZZG ���� ���� ��� �' $���� � ���� � ��� �' ����� � ��� $�������� ���� ����� �� ���� '��� � � � ������� ��� ���� ��$ ���� ������ � ����(� ��$� � � ����� ���� � ��� ' """�=� � ���$ �� � ���� ������� ��$ ������ F���� M% N� ������<

� ""�� � ""�'�"" �& �"" �'�" "�& �" "�'

� ?(!

,� �� ��� � �$$��� ���� � ���$ ������ ? 3��� � ���$ ������ �?4 � �� '���F���� ��� -���� M18N �$$��� ��� $��� ��� � ���� ��� �� � �������� ����(

� ���� � � ��� ��� ����� ���� � ��� � ������� ���� ���� � ��� ��� ��� � � ������� �+$�������� ������ � ������� ��� 352 4� � 325 4� ���� $����� 0���(/������� ����� �� ��� M!2N ������� ���� ��� F���� ��� -���� M18N ����� � �(����� � �������� ��� �� '��� � ��� ���� ���� � ������� ������ �� '� ���� �+$��� '�� ����� �� ��� M!2N '��� ������ � ��� � ���� $���� $����� � � �� �� ��� ������ 352 4� ���� � F���� ��� -���� M18N� ,� ���� �$$���� � � ���$��� ��� � ���� ��� �� � ��� ��� ����� ���� � � )�� ��� =� ����� ���=� ���� M%1N �� � ������� ����� '�� ���� �� �� � ������ $��������� ���� '��������� � $����� � V52 W� ���� $����� ��� �� �� ���� � � '� � $���� ���� � V!7 W��K�� � ��� ����������� � ���� ������ $ ������ �$$���� � � ��� $��� �(

�� � ���� ��� �� � ��� ��� ����� ���� � � )�� �� '� ��� ���� � �+$��(������ ������� ���� � ��� �� ��� � ����� ��� ��� ������ $����� �� �� ��� � ��� ���/���� ��$�� � ��� 352 4� ���� $���� ��� ��� .+�� � '�� �'���� �� ������ ������� ���� ����� � �� � '��� � ��� � ������ � ����� ��� ����

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 1?2

Page 26: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

����$����� � � ��� ��� ������ $����� �� ���� � '� � � ��� ���� ���� ���$����� � ���� ��� � � ���� $���� � ��� ����� � 352 4� '��� � ���� � �����'�� � ��������� ����� ����� � ��� ������ ������� ���� 3["� 4 ��� ����� '���������� � ����� ��� ��� ���� ��.����� � ��� $����� � ���� ���� ���� $�������� 3 "24� ��� 3%" 4� '�� ���� � '�� ����� � ��� ������ ������� ���� 3"�"14'� � � �$$����������� �� ���� � ����� ���� � � ������� � )�� �� M �7"N ������� ��� �� ���

�� � ��� �� 8?" �'��� ������� �� ��� � �+$�������� ������� � ���������� ���$�� ��� ���� ����������� � ��� �������� ��� ����� ���� ������� ��������� �� $� ���� �� ���� ���� ����� � � ��� ���/���� �����$�� �������� ��� $��� ��� � ���� ��� ���,� '��� � �� '� ��� ��� � � ��� ��� ����� ���� � � )�� �� ��� � �

�������� � ��� � � ���� ����� ��� � '��� � ��� �� � � �� � ���� ���� ������'�� ��� �$��� ���� ��� $� ������ � ��� � � � �$��+� -����� ��� .�� ���� ������ ��� ��� ����� ���� � � =�(�C�� '���� ���� ���� � ��� �����(� ��� $��� ����� �� � ��� ����� $���� � �� �$ � $���� � ��� � � ����$���� �� ��� ���� � ���� � � �������� � ��������� '�� ��� $��� ���( � ���� ��� ��� ��� ��� ���� $���� ��� ������ � ����� ��$ � � ���� � � (���� $���� �������� � ��� $����� ������ ��� $��� ��� �� ��������� ���� �$���� '�� ��� ������ $����� �� ��� ��+� ����� � � �$��+�� ��$��������� D(�C� '���� ��� $����� $��� � �� � � ��� � ��������� �'���� �����(� ��� � ��� $������� � 3 "4�� ,� �� �+��$�� �' $ ��� ���� � ��� �����;���� ��� � � ���� �������� $���� ��� � �.��� � � ���� ������ ��� � ��� �� � � ������ ������� � $ ��� � � ��� ��� � � ���� �������� $���� � ������� �' � � �� ������ ��� � ���� ��� ���� ���� ��� $��� ��� � ���� ���( �� ���� � ��� ��� � � � �� ���� ���� � � ������ � ��� ������� �+$��(������ ' �� ��� ���/���� ����� $��� ���� �� -�����'� �� ��� M!?6%"N� ������� ��� � ������ ��� ��� ����� ���� � '��� ��� ������ ��� $���$����$� ����� �� ��� ����� � ��(�0C� ,� �� ��� ����� � ������� $����� �����(� ��� $��� � � ��� � '�� ��� � � ���� ��� � ������� � �� ���������� � ����� ��� ��� ������ $����� �� ������� � � ��� ��� � � �$������� ����� � �� ��� � ��� ��� � ��� ����� ���� � � �$���� )�� �� $������ �� ��� � �� ,� ���� ������ ��� ��� �� �� $� � ������ � ��� ��� ������������ 3�$���� $������4 � ��� � ��� ���� � � ������ 3��� � � ����� ���� �4��� ���� � ����� ���� �O�� �� � �� � ������ � ���� ��������

)-�- ?����*:��!��� 0?�*�A,1

=�(�C� � ����� ������ ��� $ ����������� ������� '�� � ���� )� � 6! ������ .�� ���� )�� � ������ '�� ��� =� ������� $������ ����� ���� � � ��������� ��� $��� � � ��� � � � ���$�������� ����� ���� �� '��� ��� �������� �� ��� M7 �7!N � �� � ��� � ��()�� ���$������� M7!N� � ��� � �� ��������� $����� '��� ��� �+���� ��� ��� ����� ��� ����� ���� � � � � ���'�� � ���� ��� '� �� ����� ��� $������ � ������� ���� ������ ��� $�����$��� ��� ' ����� ���������� � ��� ������ � ����� ��$ ���'��� ��� � � ����

1?? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 27: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ������ ��� $���� � '��� � ��� ���� $���� � ��� � � ���� �������� $�������� �' � � � �� � ������ � ����� ��$ � ��� '��� M7%67?N<

�"" �& � ""�'� ""�& �" "�'�" "�& �"" �'

� �(

���

� ""�& �" "�'�"" �& � ""�'�" "�& �"" �'

� �(!

���� ������ � ����� ��$ ��� �� � � ���$ ������ �� ��� � ���� � ���-�����'� �� ��� � ��� � M!?6%"N ���� ��� � �� � ���$ ������ ������ ? �� ����' ������ � ����� ��$ �O�� �� � � ��� � � �$$� +������ 8� 3��� � ���8"�4 �� �� ��� � �� � M" "N� 3��� M"" N�4 �+� ��� �+$�������� ���� $���� � � ���� � ���� �������� $���� '�� ������ � ����� ��$ �(! '� �$$� +������3 %"4� M��� �$$� +������ ?� �� � 3 ""4�N� ���� � ��� ��()�� � ��� $��������� ���� � ���� � $�� � $���� �������� � � HHQGG '�� � 3 ""4� P���� � $��������� $�� � $���� � � '� ����������� � ��� ?3�4 � '��� �'�(������� �� ���� 3 ""4� P���� � $���� M77�75�7?N� ��� ���� $���� � $���� '�� ������ ������ ��$ �( '� �� '��� ��.���� ��� '� 76 "� �'�� �� � 3"" 4� M72�7?N� K� ��� � ���� $���� '�� ��� �( ������ � ����� ��$ � ���� $�� ���� '����'�(������� ��� ��� � �� � P���� � $���� 3"" 4� M77N M�� ��� 83�4N�*� ������ � ����� ��$ ���� � �(!� ��� '�� � ���$ ������ ?� ������<

� ""�& � ""�'�" "& �" "�'�"" & �"" �'

� ?(!

'� ������ � ���� ��� � M71�77N� �� ��$������� � ���$ ������ ������ �?� ��� '� ��� ��� � ��� ������ � ����� ��$ $��� ��� ��$ ���� � �� ��F���� M% N ��� �� F���� ��� -���� M1?�18N������� � ' ��� � ��� ���� ��� ! � ���� M7!N � ' � HH���� ������ � �'�(

������� ���� 3������ 14GG ���� ��� � ���$ ������ ?� A��� �������� �� �� �������� ���� ���� ' ��� �$$��� � ���� � 3 "4� P���� � $���� ������ ���� ���� �� � �� � 3 ""4� � 3"" 4� P���� � $���� � ��� ���� ������� 3 "4� �'����� ��.����� � �� ����� ������ � '�� �� ����� � � �� ����� � 0��(� � %�7�-�� M7?N ��� -�� ��� ������ M77N ��������� �$$��� ��� $��� ��� � ����

��� �� � ��� ��� ����� ���� � � =�(�C�� � � � ���$ ������ � ��� ��� ������$�������� �� ��� ��� ����� ���'��� ��� �� ��� !� �+� $���������� � � � �

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 1?8

Page 28: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

������ � ��� "� %Y� * ����� � 0��� � !�! ��� F�� ���� ��� � ��������� $��� ����� �� ���� ���� ��� ��/���� ������ ������� ���� '�� ������ ���� �� � ���� ���� � ����� M77�7?N� �� ���� ������ � "� %Y � ����� ��� �� ����� ���������� ��� �� ��� ��� ���� � � � ������ ������� ����� ,���� � ����� ��� �$$���� � � ��� $��� ��� � ���� ��� ��� � ������ � � '���+ $���� '��� ������� � � ��� ������ ������� ���� � 3 ""4�� 3" "4�� 3"" 4��

��� ?� 3�4 �������� ����������� � �'�(�������� ���(��� �� ����� � � ���� ������ ? � ���

?* �*'�� � V %"W� ���� $���� ��� 3" "4� ZZ 3 ""4�� � '�� ��� � �$ ���� � ��� � � ��� ��$� ���� �

� � ���� ������# 3�4 ���� ���$�� $� P��� � � '�� ��� �' ���� $���� � ��� �! � � ��� �' �������

� ������ '�� ��� � ���$ ���� ��$� ���� ����� � � ��� �!�

18" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 29: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

3 ("4�� 3 " 4�� 3" 4�� 3 4� ��� 3

( 4�� ���� �������� � '��� $��� ���� � � � �����

� ���� ����� � � ���� � ���� $����� � �� '�� ��� �$$� ��� ��� �� �������� F��� M%7N� ��� �������� � ��� ������ ������� ���� H�G ��� ��� ��$� ���� H�G'��� $� ���� � � ����� � � ��� ������ ������� ���� ����� � � ������ ��� �'�� $���������� � ' ����� � � �� H�G ��� H�G� K� ��� ���� ������ ������� ����$���� �������� ��� ��� � �� ���� ��� � '�� ���� � ' ����� � H�G 3�"�""%4� � �

��� 8� 3�4 �������� ����������� � �'�(������� ���(��� �� ����� � � ���� ������ ? � ��� ?* �*

'�� � V8 "W� ���� $���� ��� 3 ""4� ZZ 3"" 4�� � '�� ��� � �$ ���� � ��� � � ��� ��$� ���� � � �

���� ������# 3�4 ���� ���$�� $� P��� � � '�� ��� �' ���� $���� � ��� �! � � ��� �' �������

� ������ '�� ��� � ���$ ���� ��$� ���� ����� � � ��� �!�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 18

Page 30: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� '�� ����� � ���� ����� � ���� � ���� ������ ������� ���� $����� ������� $���� ��� � ��� �������� �� ��� �' $��.� ��� �� ��� .�� '� '��� ���' ������ � 3 %"4� ��� ����� ������ � ����� ��$ �(! � '��� "�7� � ������ �� �� ���� $���� ��� � '� ���� �� � � 3 ""4� � 3"" 4�� ��� ������� � ������ � ����� ��$ �( � A��� ��� ����� ��� �� ��� � ��$ ��� '� �������� � � ������ ������� ���� M77�7?N� ���� � ��� ��� '��� ��9!�J � ��� ����$���� ��� � � ������� � �' $ ��� �� ���� 3 %"4� �� ?

� �� � 3" "4� ��� ��� ���� P�� ��� 7� �� � 3 ""4�� ��� $������� ������ � ����� ��$ � �� �������� '��� �&����� �(! ��� �( � ��$����������� $������� ���� $���� ��� ������ � ����� ��$ � � � �� ��� � ����� ���

������ ������� ���� ���� � ��� ��� ����� ��� � ����� ��� �� ��� � '���� �+������� ��������� '�� ��� �+$�������� ������ � ������� �� ��� ����� !� ' ��� ����� � � ��$��� �������� � � � � ���$ ������ ? � '�� � �,0 �3 " 4M "

(N� ��� ����� % ��� $����� � � � � ���$ ������ �? ��� � 3" 4M"

( N�

����� !

������ � � ��� ���� � � ��� ��� ����� ���� � � =�(�C�< ��$��� ��� '�� � ���$ ������ �

=�(�C�< ������ ��� 3�4 � � � ���� 3�4 � ��� = ���$ ������ ? �

������ $�������� M77N ������< �J"�7 !?� �J"�7 !?� !J"�7!!1� �J8"�

�� ����< �J"�7!"%� �J"�7! 2� !J"�7%??� �J8?�8 �

������ ������� ���� 3�,04 3 " 4M " (N�

�������� � �,0 3�4 "�""!5?

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 51""

Q ���� ������ 3�(4 "�"7 ?

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 775

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"�887?""

"�"8 71?

"�"" %1"4�

3"�%""5"8

"�87%212

"�""" %4�0��$� ���� ����� � 3�4 M"�!!25!1

"�82%218

"�"""""2N�

M"�888?2

"�" 78?

"�"" %58N�K������ � ����� ��$ �( �(!

3 ""4�� 3" "4� ?�2 2� "�"18�

3"" 4�� 3 ""4� "�! 1� ?�?52�

M ""N�� M" "N� "� 8?� ?�?52�

M" "N�� M"" N� "�"? � "�"2?�

M"" N�� M ""N� ?�2 2� "�"8!�

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

? *�*

?* �*

&���� � $���� 3 54 3 ""4� ZZ 3"" 4� 3" "4� ZZ 3 ""4�*���� ���'��� � ��� 5 7�!7� 2�18�

B��� ������ � ������� ����

*� �� M ""N� %�2!Y 1�8%Y

*� �� M" "N� �15Y "�!7Y

*� �� M"" N� "�""Y "�""Y

18! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 31: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�,0� ,� ���� �� �� � ����� $�� � � ���$ ������ � ������ � ? � ���?* �*� ��� ��� � �(! $���� '�� 3 %"4� � ��� 3%" 4� � ����� ��� ? � ��� ?

*�*

� ��� ��� � �( $���� '�� � ���� $���� ���� 3 ""4�� ��� 3"" 4�� � '� $ ��� � ��� ��� � � ��� ������ � ���� � � $�� � �������� $���� ���� '��� �'�(������� ��� 3 ""4� ��� 3"" 4�� ��$������� M72� 7?N� �� � '� ����������� ���� ? ��� 8� ��� ?3�4 � '� � � ���� ���$�� $� P��� �� ��� $ � � � ������� $���� � ���� � � ��� �' ������ 3� ��� �!4 ��� ��� ��$� ���� ����� �� ��� �!� I ��� ���� ��� ���� � �$ ���� � � � ��� �' ������ �������� �/������ $$ �� � ��� �' ������� -���� �� $�� � �'�(������� $���� '�� � 3 ""4�P���� � $���� '�� ������ � ����� ������ � ���(��� �� ��� � � ��� ���������� � �$ ���� � ��� ��$� ����� ��� 8 � ' ��� �/������� ���� � � � ���$�� � $���� '�� ���� $���� �� � � 3 "84� ��� � 3"" 4� P���� � $�����A�� =�(�C� ���� � � �� ' �' ��� � ���$ ������ 3� ��� ?4 '�� ���� � �(

��$ ������ ��$���� � ��������� � �� �'�(������� $�� � ������� �� �������

����� %

������ � � ��� ���� � � ��� ��� ����� ���� � � =�(�C�< ��$��� ��� '�� � ���$ ������ ?

=�(�C�< ������ ��� 3�4 � � � ���� 3�4 � ��� ! = ���$ ������ �?

������ $�������� M77N ������< �J"�7 !?� �J"�7 !?� !J"�7!!1� �J8"�

�� ����< �J"�7!"%� �J"�7! 2� !J"�7%??� �J8?�8 �

������ ������� ���� 3�,04 3" 4M" ( N�

�������� � �,0 3�4 "�"%11

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 51""

Q ���� ������ 3�(4 "�"7 ?

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 775

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"�"8 71?

"�" 2 !?

"�88757%4�

3"�87%212

"�""715!

"�%""75"4�0��$� ���� ����� � 3�4 M"�82%218

"�""1! 7

"�!!27?7N�

M"�" 78?

"�" 2 21

"�8882!7N�K������ � ����� ��$ ?( ?(!

3 ""4�� 3 ""4� ?�2 2� "�"2!�

3"" 4�� 3"" 4� �""5� ?�8! �

M ""N�� M ""N� "� 8?� ?�?52�

M" "N�� M" "N� "�8?5� "�8?5�

M"" N�� M"" N� ?�22!� "�8?5�

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

*�*? �

*?*

&���� � $���� 3 54 3"" 4�ZZ3"" 4� 3 ""4�ZZ3 ""4�*���� ���'��� � ��� 5 7�%1� 2�18�

B��� ������ � ������� ����

*� �� M ""N� �15Y "�!7Y

*� �� M" "N� "�""Y "�""Y

*� �� M"" N� %�2!Y 1�8%Y

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 18%

Page 32: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ����� �� � ��� �� � 5 '�� 3���� ������� ���$������ �/�������� �'�(������� $�� � ������4� �� �� �� � ������� ���$�� �������� ���� ���� � ����� ���� ��P����� � � ��� ����� � �� �������� ����� �� �� ���� �� � ��������� ����� � �� ��� ������ ������ � � ��� � ���� � � ���(������ ���(������ * ������� � ��/����� � �� ��� ����� � �+��� ��� �������� ����(� ��� = ���� � �������� $���� � ���� � � $�������� ������ ��� ����� �����$� ���� � �� ���� $���� '�� �������� �� ������� ��� � �� ��P ��� �����'���� ��� ��������� � ����� ������ � �������� ������ '�� ���� � ���� ��������� �� � ���� ��� �� ���(������ ��� �� '�� ����� � � ���� � ��������$���� 3�� ��� 24� * � ����� =�(�C� ��� � �$ �� � ������ ����� � ��������� � � ������ ��� ���� � =� ������ )�� �� 3[ �� 27Y =�(�C�4 � ���� ' ��� ��� ��������� ���� $��� ���� � � $����� � ���� '��� �$$ ���� ���+$������ M78651N�

)-)- C�����*:��!��� 0C*�A,1

D(�C�� ��� =�(�C�� � �� ������� � ���� ������ ��� ���� �� � � ���($�������� - '����� ��� ��� �������� � �� � �$������ ���� =�(�C�� ������ ���� $������ � 3 " 4� ��� 3" 4� �'� �������� � ���� � � ��� � '���-�����'� �� ��� M!?6%"�57N ������ � � HH������� �� ��������GG� ��� ������ ���������� �� �������� � �� � �' ���������� ���� � ������ ��� $���� '������ ���� � ������ ���� �'�� ��� ����� ���� ��� � ����� �� 3 "4� $�����'�� �� ���� 3���� *4 ����� �'� � 3 " 4� ��� ��� ���� 3���� F4 ����� �'� � 3" 4�� A��� � ���� ���� ��� ���� ��� � ��� '��� � ��� �'� � ��� �� !� �,� ���� ����� ��� ������ ��� !� �+ � � $�������� ������ ��� �'� ������ ��

8"� � ��� !� �+ � ��� ��P����� �'�� ,� ��� ����� $ ��� ������ � � ��� !� �+��� ��$������� �� ��� ����� �+� � � ���� 7� C ��� A� ���� ���� * '�� ���� �'�'�� ��� ������ ��� �+ !� ������ �� �� 7 ��� A� '��� � ���� F ��� ������ �'�� �� C ��� A 3�� ��� " � M57N4� I �� ���� ��� ���� '�� �'� � ���� ���� ����� � �� � A ������ �� ���� � � $�� � ���� � �/��� '��� ��� � ��������� � � ���� � ��� ����� ������ � 7� C ��� A '�� �� ��� ��� 3�/��� � 9%4��� ���� ��� � ��� ���� ������� �� � ��� ���� � ������ ��� ����� ���� ���� ���� � $����� ������ ��� � ������ M57N���� �'���� ������ ��� �������� $���������� � �$��+ ��� ����� � � �(

�.���� ������ � � ��� ������� � ��� ������ $����� $���� -����� �� .�� ����� � ��� �� �+������� �S���� 3� � � �$ ���4 � .�� ������ � ��� �������� ���� � ���� � ��� � �� � ��� � ������ ���� � ���� ������ ��� �'� '���� $�������� ����� ;O������� ��� ������� '��� � ���� ���� ������� �� ����'� � !9�� ���� � � ��� 3�;�4� $����� ��� ��� �/������� $���� 3�;

*�4�� ,�

���� ' �� ����� ��� ��� �' �/������� ������ $��� � � � ��� � � � ���� � ���($ ������� - '����� -�����'� �� ��� M!?6%"N � ��� ���� � � ���� ��������$���� � ��� �� ' ���� ��� ��� �'� � � ���� ���� � � ������ � ������ ������ � ��� ���� � �� �'�(�������� ���(��� �� ����� � � ���� ������� '���������� � � � � ���� HH������� ��GG ���������� �� ��$������ ��� �� � �� ��

181 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 33: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

'� ��� ������ � ���� � � ��� ��� � � ���� ���� ��������� �� ���� � ���������� �� � � ���� $���� � ��� �� ' ���� ��� �' � � �� ���� M!?6%"N� 0�������$�� ������ � � �� ���� ��� �+$����� �' � '��� ���� ������� -�����'��� ��� M!?N � ������� ���� �� � ��� ��� ��� �� � ����$�� � ���$ �������-�����'� �� ��� ��� X(��� �O���� �� $���� ������ ���$�� ��� ����� �

������ ���� � $� � ���� �� ��/�� ��� � � ��� ��� ����� ���� � � D(�C�M!?6%"N '�� ��� � �� '�� ������ ��� X(��� $���� � $� � ���$� '��� � �(���� '�� ! $ ��� � ���$ ������� � �� ���� � ��$� � ��$� � ��� ��$� ?� *����� ������ � ��� � � ���� $��� ��� � ���� $���� ���� '� �� � � 3%" 4� ��� ����� ��� ������ � ����� ��$<

� ""�& � ""�'� �" "�' ") �"" �'�"" �& �" "�'� �"" �' ") � ""�'

-�����'� ��� K�� M!8N �$$��� ��� $��� ��� � ���� ��� �� � ��� ����������� $��� ����� ���� � � �� � �$��+ ���� ,� ���� ����� ���� �� �� $� �� �.��� � � ��� � ����� ��� ��� �� � ���� '�� ��� �'���� �������� '������ ����� ,� ����� ���� � ������ ���� ��� ���� � �'� � � !< ��� '��� ����� ���� � ��� �O������� �� ��$������� �� � ���� ������ ��P����� � �������� $� ��� ����� � $ � ��� �� ���������� �� � ��� ������ $�������� � ��� ���(��� ��� $��� ��� ��� ��� � ��� �'� � 3" 4� � 3 " 4� ��� ������� � ��� F������ �� ,� �O��� ��� ���� $ HH��(�'����GG ��� ����� *� ���� '�� � � ��� ����� ���� $� '� � ������ � � � �� �� � �$ ���� � ��� ������ ������� ����� �� � ���� �O������ � ��� �������� � H�G � ���� �� � �'� '��� � �������� ! $ ��� ������ � ��� � ���$ ������ � ���� � + �'�(������� $���

���� ��� + � ���$ ������ ������ ��� � �� � ������ � ������ �?� ?�*�

�? � �* ?� ? � ��� ?�

* � I �� ���� ���� � ��� ����� ��� � ���$ ������ 3 � �

��� ?4 '� �/����� ��$������� � �� ���� �� � + ������� ��� ��� ��� ������ � � V " W� ���� � '��� ��� � � ���� $���� '� ����� � �� ��(����� � ��� ������ ������� ����� -���� � ��� ����� ��� � �� '�� ����� ������������� ���� ���� '��� ������� � V " WU "

([�� V " WU" "[� ���

V " W� �'����� A��� ��� ������ � ���� ��� �������� � ��� ������ ����������� ��� � �� �� ���� "�! '� �$ ��� ��� .�� ��� ��� � ���$ ������ ���������� � ��� � � � ��� � ��� ������ ������� ���� ����� �� ���� � �� � �(��$ ������ ������ �������� !� %� 1 ��� 7 � ��� � ���$ ������ ?�

*� �? �

�* ? ��� ? �� ��� V " WU "

([� ������ ������� ���� ���� ���� � �����

��� � � � ��� � �� � ���� � ���$ ������ ������� '��� ��� ���� �' ������������� ���� ���� ��� ���� ��� � � � � ���$ ������ ������ ! ��� %�F����� ��� V " W� ���� � '��� �� � ��� � � ���� $���� '��� ����$������ ������� � �$ � �� $����� ��� ��� V " WU "

([� ������ ������� ���� �(

��� '� ��� ��� �� � � ������� $����� � 3%" 4� ���� $���� � � ��� � �� � ���($ ������ ������� ������ � '� � ���������� � ��� ��� � � � �� $�������������� ������� ���� ���� M!8N�;��� ������ ������� ���� ���� ��� � �' ��� �� ��� ��� �� � ����

��� � � � ���� � ���$ ������ '� � '� � �� � ����� '�� ��� �+$����������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 187

Page 34: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��������� ������ � ����� ��$� ��� ���� ��� � $������� � ���� $���� �� �� 31�"� �� �4 3"" 4� ��� �� ������ � ����� ��$ � ��� ��$�<

�"" �� � ""��� �" "�� ") �"" ��� ""�� �" "��� �"" �� ") � ""��

A�� � �� � ���$ ������� $�� ���� �'�(������� � �����$���� �� ��� � � ��$�� � ������� '��� � � � �������� ��� �� �������� !� !�� %� %�� 1� 1�� 7 ��� 7��'���� ��� ���� ������ ��� �'�(������� ������ � ��� $��� -�����'� �� ���M!8�%"N � '�� ���� ������ % ��� 1 '��� � �.��� � � ���� ���� ���� � ������'�� ���� �'�(������� � �����$��� %� ��� 1�� � ��� � �� � � � ���� HH������(� ��GG ��������� � '��� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ��� �� ������� ��� � ���� � � �'�(������� ������ '�� � 3 ""4� P���� � $����� Q����� !��� 7 '��� �O����� � ��� ��� ���� � $���� � �� � ���� ������ � ���� * ����+����� ��� ��� ���� $���� 3� ���� � ��� � � ���� ������4 � �� ��� �'� ���� ���� ������ � ���� F� -����� � � �+��$��� � � � ���� $���� � ������ ! ����� * ��� ��� ��� ���� $���� � �� � � 3%" 4� � � � � � ���� $���� ������� 7� � ���� F 3�� ��� 2 � M%"N4� � � ���� $���� � ���� ������ '��������� �� � � �.��� � � ���� ���� ��� � ��� ������� �' � � �� ���� M!8N���� HH������� ��GG ������������ � '��� � ��� �������� � ��� ���� �� � � (���� �������� $����� ��������� ����������� � ��� 1 � M!8N � ��� ? � M%"N���� $��� ��� � ���� ��� �� '� �� ���� � $����� ��� ������ ��� ���� ' ���

�� �+$����� � ��� � � ���� ������� �� �������� � ����� )�� ��� ,� ��� .����$ ���� /��������� ���������� � ��� ��$� ���� � ��� ��� ����� ���� � �)�� ��� ���� ������ ��� '��� ������� �� D���� � �� ��� M ?N ��� ��������������� ��� � $� 30��4� 0������ ��� � !�?�"�7� '� ������ � ���� *��� 1�8�"�2� � F��� F� ��� $������� ����� � � ���� �' ��� '��� !�1 ��� 1�%�� ��$������� � � ���������� � � ��������� ���'��� ��� �� ��� �+$������M ?N������ ��� �' $���������� �$ ����� $ �� ���� ��� �� � �� �$$���� � � ���

$��� ��� � ���� ��� �� � ��� ��� ����� ���� � � ���(������ D(C�K!� ���.�� ���� ��� ��� �� '� ���� � ��� ��� � � ��� ��� ������� � ��� ����� ���� �� �� $���������� � �$��+ ���� �� �� $� ��� �� �� � �.���� � ���� ���$��� ��� � ���� ��� �� ��� �� ��� � ���� �������� /��������� $����� � � ���� ��� ����� ���� � � )�� �� ��� ������ � $� ��� ��� ���� ������� � � ������� � ��� � ����� ���� � � �������� ��� �� �� $ �� ��� ������ ��(������� ���'��� ��� �' )�� �� ��� � � =�(�C� ��� D(�C�� ,� ��� .�� ��� 3=�(�C�4 ����� ��� ���� �'�(������� $�� � ������ ���� ��� � �� � ���� ����� ,� D(�C� ��� $������ � ��� �'���� ������ ��� ���� ������� ������ ��� ������ ������� ���� ��� � ��� ,� ���� ����� ��� ��� �' ������ 3��� !97 � 79! � ����(� �4 ���� ��� ��$���� � �� �� �� � �� ���� �� ��� ��P����� ����� �� ������ ��� ������ ��� ����� � ����� �� ����� ��� ������ � �� �+������ 3 ��������4 �T����� ��� � ���� -����� ����� =(�C�� ���(������ D(�C� � ����(�� ��� ������� �'���� ������ ��� �������� � ��� � � � ' ��� �������� ��������� ���� ��

185 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 35: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ���(������ ����� ���� � � ���� ������ � % � �Y �����(������)�� �� '� ����� �� =��� �� ��� M 2N� ��� ��� $ ����������� ������� ������� ��� ��� ���� ������ � ���� � � �'���� ������ ��� ��������� ��� ���� �������� ���� � $������� ��� �������� ��� ����� ���� � ����� ��� ����+ � ���� �� �������� ���� ������ 3"" 4� ������ � M 2N� ����� ���� � � (����� '�� ������ ����� $� ����� ���� � �� �������� $���� '�� � ����$���� ���� 3%

(" 4�� '��� �� � � V% "W� ��� ��� � �� '�� ������ � ����� ��$

'�� ��� ����+<

� ""�& � ""�'�" "�& �"" �'

'��� � ���$ ������ ?�*��� ��� �/������� � ������ � ����� ��$ �(!� ,�

� 3" "4� ������ ��� �������� $���� '��� �������� � � ����� � ����������� '���' �� � $���� ����� ����� �� ����� � 71� � ���� ���� 3�� ��� 7 � M 2N4� ,� �� ���� �+����� �� �;� 3��� " � M 2N4 ��� ���� ���� ������� �� � � ���(����� $���� ������ � $��� ��� � ���� �������� $���� '� ��������� � ��"� 5� �� ��$������� ��� �� �� �+$�������� ��������� � � ��� ���� � �($ ���� � ��� ��$� ���� � ��� ��� ����� ���� � � )�� ������ $��� ��� � ���� ��� �� '� �$$��� � ��� ����� ���� � � �� �������

��� � ���$ ������ � M 2N� ��� ���� �' ��� � ���$ ������ ��� ? '�������� �� � ��� �� � ��� ���� ���� ���� � �� ���� ����� ����� � � � � � �������� ��/����� � ��� ���� ���� '�� � ���$ ������ � ��� ������ $�������� ��� ������� ��� F�� ���� ��� � �� ������� $���� ����� * ������ ������� �������� 3

("4M

( ("N� ���� ������� $����� � � � � �� � ���$ ������ ?�

*���

? �� K�� ���� $���� $����� � '� 3"�877258 "�!81 7 "�"" 7"4�� '��� ������ �7� �� � 3%

( "4�� ��� ����� � ��� �������� � ��� � '� � ����� 1� * ������

� ��� ��� ������ $����� � � � �� ��� ��� �� � �$���� '�� �+$�������� ������ �� ��� ����� � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� "� 7!� '��� ��� ����� � ����� '�� ��� ������� ����� � "� 5 M 2N� F� � ����� ���$������� ��� � '�� ���� $���� ���� 3%

( "4� '�� � �������� $���� �����

� ���$ ������ ?� ��� � $������� ���� $���� �� � � 3 (%"4�� ' ��� ��� �� �

��� ������ H����� �G ����������� � $����� ��� $������� ����� ���'��� ��� $�� � $���� 377�28�4 � �$��� '�� ��� ������� ����� � �$$� +������ 71�"� M 2N��� ���� ����$���� '� ������� � ���� � $ ��� ����� � � ������ $���(����� 3������� � ��� 1 � M 2N4� A��� �� '�� �� � ��� � $ ��� �+$��(��� �� � ���� ����� ��� �� ������ �� ������ ��� ������ ������� ���� ���������� 7 � ' P�� �� ��� �������� � '���� ��� $���� � ��� �,0 ��$� � 3 " 4���� ��� ���� ����� � ������� � M

(7 N�� ��� �������� � � ������ ����

������ 3�� "�""54� ��� �� � �$������ �� � ������ � � ��� �������� � �����$� ���� � �� � ���� �� ��� 3"�""54� -����� �� �� � $����� � ����(�������� P�� � ����� � ��� �� � ����� 1� F����� � � ���� ��� � ��� ����$���� $ � �� ��� ����� ���'��� ��� �' $���� � ��� H����� �G $�� ������ � 71�"� � ������� '�� ��� ������ ������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 182

Page 36: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

����� ��� �' ���� �$ ����� ������� ���� ��� �� � �� ' ��� ��� .�� ����+$����� $������ � �'�(������� ������� ��� ������ � �O���� � $������ � ��� � M 2N � ' ���� ������� ���� ��� �������� $���� � ���� ��� ������� � �� �� ���� % �� �'���� � 3 ""4�� ��� ��� ���� �$$�� � ��� �������� $���� ����� ! ��� 1� -����� ��� $���� � '� � ��� 7 � M 2N � �� � 3 ""4� �'�(����(��� ������� ��� ���� ��� � �������� � � ���(��� �� ����� ��� � � ��� �� � � � � � �� � ����� � '�� �� % 3� �'�(������� �/�������4� ��� '�� �� !� ���$��� ��� � ���� ��� �� � �� � � �+��$�� ����� 1 � ' ��� $����� ���� ��� ��$����� ����� � � � ���� �' �� 3 ��� % � � ���$ ������ ?�

*��� ? �4

' ��� �� ��� � $��$�������� � �� �� ���� ������ ���� �/��� ��� $$ ��� ������� ���� ��� �������� $���� �� � � � � �� $� � ���(��� �� ����� �������(���� '��� ���� ��� ���(������ �� � ������ ������� � $�������� �$ �(����� � ����� ���� � � �������� ,� � ' ���� ������� ���� ��� ���� � ��+����� �� ��� � ' �� � �� � ��� ����� � � ��� ��� ��� ������ ��� ������ �����+ � ������ � � ���� ��� � ���� � � ���(��� �� ����� �������

����� 1

������ � � ��� ���� � � ��� ��� ����� ���� � � D(�C�< � ���$ ������ � ���� �/������� �

���� ��� �� M 2N

D(�C�< ������ ��� 3�4 � � � ���� 3�4 � ��� = ���$ ������ ?�*

������ $�������� M 2N ������< �J"�7 !5� �J"�7 !5� !J"�7!"5� �J 8"�

�� ����< �J"�7 ? � �J"�7!""� !J"�7%57� �J8?�5�

������ ������� ���� 3�,04 3 " 4M (" N� � ��� 3

("4M

( ("N�

�������� � �,0 3�4 "�""!%

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 7?71

Q ���� ������ 3�(4 "�"1127

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 7!"8

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"�877258

"�!81 7

"�"" 7"4�

3"�"5 ?55

"�88?"?1

"�""" 124�0��$� ���� ����� � 3� 4 M"�" !%%?

"�8888!1

"�"""!1 N�

3"�82187!

"�!!!1 "

"�"" 8 4�K������ � ����� ��$ �(! �/������� �( �/�������

3 ""4�� 3 ""4� "�"2!� ?�122�

3"" 4�� 3" "4� ?�5%!� "� !1�

M ""N�� M ""N� ?�5%!� "� 1"�

M" "N�� M"" N� "�"57� "�"5?�

M"" N�� M" "N� "�"% � ?�125�

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

?*�

*?�

&���� � $���� 3 54 3 ""4� ZZ 3 ""4� 3" "4� ZZ 3"" 4�*���� ���'��� � ��� 5 2� "� %�71�

= ���$ ������ � � H����� �G $�� ? � I � ������

&���� � $���� 3 54 3 ( "4� ZZ 3

(" 4� I � ������

*���� ���'��� H����� �G $�� 77�28� I � ������

18? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 37: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ���� $ �� ����� ��� ��� ������ ' �� �� -�����'� �� ��� M!8�%"N� ����� � ����� � � ��� �������� $���� '�� � ���� $���� ���� 3" "4�� ��� 3"" 4�� ��$����� ���� ���� ��� $��� ��� � ���� ��� �� $����� ��� $���� 3�� ����� 1 ��� 7��� M 2�!8�%"N4�

)-�- �� �����*:��!��� 0� *,$A1

������ $������� ������ )�� �� 3��(�0C4 �O�� �� � � �� =�(�C� ��� D(�C� � ���� ��� ������ ��� $��� � ��� � �� � $���$���� �$���� ��� ��� ��� ���� ����+� ��� ���� ���� )� �$$� +������ 7"65" ��� ��� ��� ������ ���$���$���� ���� �$ �� �� � ���� � ��� ������� � ����� ��� ��� � ���������� �$$� $���� ������ ��� �������� � � ��� � � � ���$������� ��� )� � ���$���$���� � � ���� ��� � ����� ���� ���� � �� �������� �� ���# � � ���������� ����� �� � � � ���� � � ���� ��� )� � ��� $���$���� � ��� ���� ��

����� 7

������ � � ��� ���� � � ��� ��� ����� ���� � � D(�C�< ���������� � ���$ ������ � ���

������� � � ������ ����� 3�71�4 ���'��� H����� �G $�� � �������� $����

D(�C�< ������ ��� 3�4 � � � ���� 3�4 � ��� ! = ���$ ������ ?�*

������ $�������� M 2N ������< �J"�7 !5� �J"�7 !5� !J"�7!"5� �J8"�

�� ����< �J"�7 ? � �J"�7!""� !J"�7%57� �J8?�5�

������ ������� ���� 3�,04 3 " 4M (7 N� � ��� 3

("4M

( (7N�

�������� � �,0 3�4 "�""?1%

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 7!8!

Q ���� ������ 3�(4 "�"1127

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 15!!

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"�87 7%2

"�%"18!8

"�"%885"4�

3"�"7?1%%

"�88?!?5

"�""%!154�0��$� ���� ����� � 3�4 M"�" !?5"

"�8888 2

"�"""!2!N�

3"�82"?15

"�!%5!!

"�"1"2 "4�K������ � ����� ��$ �(! �/������� �( �/�������

3 ""4�� 3 ""4� "�"22� ?� 1 �

3"" 4�� 3" "4� ?�5%%� "�757�

M ""N�� M ""N� ?�5%%� "�155�

M" "N�� M"" N� "�"58� "�%11�

M"" N�� M" "N� "�"%%� ?� 1?�

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

?*�

*?�

&���� � $���� 3 54 3 ""4� ZZ 3 ""4� 3" "4� ZZ 3"" 4�*���� ���'��� � ��� 5 2�8 � %�%5�

= ���$ ������ � � H����� �G $�� ? � I � ������

&���� � $���� 3 54 3 ( "4� ZZ 3

(" 4� I � ������

*���� ���'��� H����� �G $�� 71� ?� I � ������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 188

Page 38: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ����� $� �� ��� �������� ��� ���/���� ��������� $� $���� � ���������� � � � ��� $���$���� � ��� $������ ���� ������� ��� ���'��� "�!��� "�1 �� � ������� '�� ��� �+��$� � � �� $���$���� � ��� ���� � ���(���� '��� ��� ���� ������ ��� ����� �� � � ���� ��� $���$���� �� � ���V ""W� $���� � ��� ���� ����+ M55N� ���� ��� ��������� � ��$� � ����� $���( � '�� � �9" ��� � "�!� ��� ������ ��� !� �+ �� � ��� � �� ���� � � ���$���$���� ��� ������ '�� ��� ����+ U ""[� ����� ����� ������ ��� $���$���� � ��(�0C ���� ���� ����� ���� � � � ���� � '

� ������ ��������� '�� ��� ���� ���� ����� �� � ��� ������ � ��� $���$���� �3"" 4� $����� � ��� �� ��� $���$���� � 3 ""4� $���� M%!�%%�52658N� ,� � �� ������ ��P����� ���� �$$��� � �� �'� �������� � 3"" 4� � 3 ""4�� ��$��������;��� �� ��� ��� ��� ����� ���� � � ��(�0C �������� � ���� ��� '� ��

� ��� ������ ��� $���$���� � '��� � ����� ��� ����� ��$ ���'��� ��� �����(� ��� $������ ��� ��� � �(����� ������ ���� ����+ ��� ' �� ������ � ����(� ��$ � �� �������� � � ����� ���� $���$���� '�� 3"" 4� ���� ������� ��$ M%%N<

�"" �& �"" �'� ""�& � ""�'�" "�& �" "�'

� ?(

'��� � � �� � '�� 3 ""4� ���� ��� ������ � ����� ��$ M%%N<

� ""�& � ""�'�"" �& �"" �'�" "�& �" "�'

� ?(!

,� � �� ��� ���� ������ � ����� ��$ � �� ' � ���$ ������ �?�* ���� ��� ������� � '� ������� �� ���� ���� ���� �'�(������� ���� '���

������� � ��� ������ ������� ���� � ����� '�� ��� �������� ��� ����(� ���� �� - '����� � �� =� ����� ��� =� ���� M%1N ��� ����� ��� F��� M%7N� '�� ���� ������ 3 ""4� � � 3"" 4� � ��� �� � ������ ������� ���� $���� � � ����������� ��� ����� ���� � ���� � �� '�� � ���$ ������ ?� -����� ��� $�������� �$����� ��� �'�(������� ���� � ����� ���� $���$���� ���� � �� � �����'���� $����� ,� � ���� ��� � ����� $���� ���'��� �$������ �'�(������� ���(����� ������ M%7N� �� � ����� $���� '� ������ ��� HHP���� � $����GG � ���(��� � �� � ��� ���� ���� $���� � ��� ������� �������� ������ M%7N� �������������� � ���� ������ $�� ��������� � � � ���$ ������ ? � � ��� ?��� 8� � � ��� � ���$ ������ �? $������ � ��(�0C ��� ����������� �(���� �+��$� ���� ��� 3 %"4� ���� $���� ��� �� 3%" 4� ��� ��� 38 "4� ���� $������� �� 3 "84��,� ��� .�� ������ � �� ' � ���$ ������ �?� '�� ������ � ����� ��$ ?( �

� ���� $���� � ��� ��$� 3�;�4� ��� � ��$� ���� ����� � M��@N�� ���� ��� ������

7"" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 39: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

������� �� � � ���$ ������ *�*? '�� ���� � ���� $���� 3�

*;*�4�� � ��$� ����

����� � M�*�*@N� ��� � P���� � $���� � 3" " !�4� � ��� 3"" 4�� E�$����� � ���$���� ������ � ����� ��$ ���'��� ��� � � ���� ��� ��� ������ ��� $�������� �' ������ '�� �� �O������� �'�(������� � 3"" 4�� '��� ������ �� �3"" 4� � �� � ���$ ������� � � �+��$��� � M" "N� �+����� $������� � M" "N� ���M ""N� �+����� $������� � M ""N�� ���� ��� �' ������ '�� �� �+����� �'�(������� � 3"" 4�� Q��� ���� ����� � ���'��� ���� ������ ��� ��� � � ��������� � � � ������ �� ���� � � '�� ���� ���� ��� �' ������ ��� � � �+������'�(������� � 3"" 4�� ��� �' ��$� ���� ����� � '�� �� �/��� ��� $$ ��$� ���� H@G )�� � ��� ����� '�� ��� �� � ����� ������ � ���(��� �� ��� � ���� ��$� ���� � � ��� �' ������ � H@G �� � � )�� �*������������ � ��� .�� �? ������ � �� ' ������ � ����� ��$ ?(! ��� ���

�� �� �'�(������� ������ ����� �� � � ���$ ������ � '�� � ���� $���� 3�;*�*4�

��� � ��$� ���� ����� � M��*@*N�� ���� ��� P���� � $���� ���'��� ��� �' ������'�� �� 3!� " "4� � ��� 3 ""4�� *���� ��$����� � � ' �� � ��� ������ � ����(� ��$ � ��� ���� ?(! ����� ��$ ���'��� ��� � � ���� ��� ��� ������ ���$���� ��� �' ������ '�� �� � �� � �� �'�(������� � 3 ""4�� '��� �������� � 3 ""4�� ��� �' ��$� ���� ����� � '�� �� �/��� ��� $$ �� $� ���� H�G )�� � ��� ����� '�� ��� �� � ����� ������ � ���(��� �� ��� � � ��� ��$����� � � ��� �' ������ � H�G �� � � )�� ����� �' ���� � ��� ��������� � ����� 5 ��� 2 �� �' �� � ��� ������

$����� � � � ��(�0C ���� � �O����� ������ ������� ���� ����� ,� ��� .����� '�� � �,0 � 3 "4M

("N� 3����� 54 ��� � ������ $����� � ���� $����

���� 3 ("24�� � ��$� ���� ����� � ���� M?

(" N� ��� �� ������ � ����� ��$ ����

"�7� �� � ��� ���� =( ����� ��$� ��� ������ ������ �� � � ���$ ������ *�*? �� � ���� $���� ���� 3 "24�� � ��$� ���� ����� � ���� M?" N�� ���� �

3"" 4� � ��� 3"" 4� � P���� � $���� '�� ��� ����� ������ ��� '��� � ��� �+��� 3"" 4� �'� ����� ��$ '�� �� ������� F����� ��� ��$� ���� ����(� � � ���� �' ������ ��� 55� �$���� ����� '�� �� � ����� ������ � ���(��� �� ��� � � ��� ��$� ����� ��� � �� � ����� ��� � ����� 5 �� ���������� ���� �� � � $�� � ���� ������� ����� ���� ��� � ���� � ���������� ��� ������� � ��� ��� ��� ����� ���� � ���� � � �� ���� �� I �� ������� ������� ���� ��� ��+��� '�� � ���� � ��� ����� � M" "N�� '��� �$$� +������ $������� � M" "N�� 0 ��� � � ����� 2� '��� ���� � �O����������� ������� ���� ���� � 3" 4M"

( N� � ��� ���� ������ �� � �O��(

���� � ��� $������� ���� $���� ��� ��$� ���� ����� � ���� ���� ��� ���������� � � � ���(��� �� ����� $�� � ������ � ��� ��� ����� ���� � ���� � ������ �������� ��� P���� � $���� ��� 3"" 4� ZZ 3"" 4� ��� ��� ������ ������ ��$ ���'��� ��� �' ������ ��� ���� ������ �O���������� H�'�(�������G =( ������ '�� � 3"" 4� ZZ 3"" 4� P���� � $���� '��� �(

������ $������� �� ����� ��� F��� M%7N� ��� ��� '�� � '��� ���� � �� '��� ����������� ������ ��� $���$���� � ��(�0C ��������� � ��� " M72�58�2"N� A������ .�� ������ � �� '�� � ���$ ������ �? M��� "3�4N � �������� ��������� � ��� ��� ����� �������� '��� $$ � ������� ����� ���� � � ��������� ��� ����� ��� �� ��� � ���� � � ��� ������ '�� � ���$ ������

*�*?

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7"

Page 40: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

M��� "3�4N� ��� $� �� � ��������� ���� ��� ������ � ����� ���� ��� �(������ ������ ��� $���$���� � �$������ ����� ���� � � � ���� M��� "3�4N���� 3"" 4� P���� � $���� ��� ��� ������� ������ � ����� ��$ ���'��� ��������� ���� ���� ��� ����� ����� ���� $���$���� � ' �$$��� � � ���� �3"" 4� �'��A�� ���� 3"" 4� P���� � $���� ������� � �+������� ���� � � $������� ����(

� ���� ������ ��� $���$���� � �� ������� - '����� �� ������ �� '����������� ��� �/����� � � ���� � � 3"" 4� ������ � '� � ��� "� �� ������$ ���� M58�2 N� ��� 5 � M58N � ' � ������ ��� $���$���� � ��(�0C $������������ ���� � � ���� � � ���� ������ '�� � ���� $���� ���� 3

("24� � � $

��� ���$�� E���� ������ � � ��� ������ � ��� � $� � � �� � ��� (���$� � � �� �� ������ � ���� '�� ���� $���� ���� 3 "24� ��� ��� �' �'�(������� ������ ��� �� �� � 3"" 4� ZZ 3"" 4� P���� � $����� � �+����� ��� ������� � � ���� � '� � ��� "3�4�

����� 5

������ � � ��� ���� � � ��� ��� ����� ���� � � ��(�0C< ��$��� ��� '�� � ���$ ������ ?

��(�0C< ������ ��� 3�4 � � � ���� 3�4 � ��� = ���$ ������ �?

������ $�������� M??N ������< �J"�7"?"5� �J"�7"?"5� !J"�7 ?%2� �J8"�

�� ����< �J"�7 11� �J"�7 %%� !J"�7%12� �J8?�??�

������ ������� ���� 3�,04 3 "4M ("N�

�������� � �,0 3�4 "�"!"75

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 78%

Q ���� ������ 3�(4 "�"1!7

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 7%7

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"� 17!!!

"�""" 5

"�8?8%884�

3"�8?""8!

"�" "!15

"� 8?!? 4�0��$� ���� ����� � 3�4 M"�88! 81

"�" "1?1

"� !1!78N�

M"�"2"578

"�"""58?

"�8827""N�K������ � ����� ��$ ?( ?(!

3 ""4�� 3 ""4� ?�21 � "�785�

3"" 4�� 3"" 4� "� 5 � ?�27?�

M ""N�� M ""N� "�5 2� ?�222�

M" "N�� M" "N� "�787� "�7?%�

M"" N�� M"" N� ?�2! � "� 7�

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

*�*? �

*?*

&���� � $���� 3 54 3"" 4� ZZ 3"" 4� 3 ""4� ZZ 3 ""4�*���� ���'��� � ��� 5 ?�%7� �17�

B��� ������ � ������� ����

*� �� M ""N� !�!8Y � "Y

*� �� M" "N� "�""Y "�""Y

*� �� M"" N� �85Y %� 7Y

7"! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 41: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

K�� � ��� $����� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� ���� �� ���� �������(���� � ������ '�� V "2W� ���� $���� ��� � 3"" 4� P���� � $���� $ ���M58�2!N� ,� �� ��� ��� ����� �? ������ '�� ������ � ����� ��$ ?( $����� � � '�� ������

*�*?� ��� '�� ������ �

* ?� ��� �� �� ������ �� � ����

$���� ���� 3" 24� ��� � ��$� ���� ����� � ���� �$$� +������ 8"� �'�� �� ����� � ��� ����� ������� � � �/��� ��� $$ ��� ��� ������� ������ � ���'������ ������ � � ���� ���� � � 3"" 4� �'�� ,������ M ""N� � ��� .�� ������ $������� � M" "N� � ��� �� �� ������ ��� ��� $���� 3" "4� � ��� .�� $������� � 3 ""4� � ��� �� ��� F����� ��� ��$� ���� ����� � � ��� �' ������ ��� � � ���� �� �$$� +������ ?"� � ���� ����� ��� ������ � ���(��� �� ��� � � ������� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ��.������ ������� M2!N� = ��/����������� ��� ����� � ���� ������ � � ������ ���� ������ '�� �� H8"�G ������������������ � ���� �� ���� ���� ���� �� � ��� ?"� 3"" 4� �'�(����������� �� �� ������ ������ � � ������ ������ ' ��� ����� ���� ��� H8"�G ���(

����� 2

������ � � ��� ���� � � ��� ��� ����� ���� � � ��(�0C� *��������� � ���$ ������ ? ����

������ � �O����� .��� ����

��(�0C< ������ ��� 3�4 � � � ���� 3�4 � ��� ! = ���$ ������ �?

������ $�������� M??N ������< �J"�7"?"5� �J"�7"?"5� !J"�7 ?%2� �J 8"�

�� ����< �J"�7 11� �J"�7 %%� !J"�7%12� �J8?�??�

������ ������� ���� 3�,04 3" 4M" ( N�

�������� � �,0 3�4 "�"!"75

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 5 ?!

Q ���� ������ 3�(4 "�"1!7

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 75

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"�"2?78%

"�" "!12

"�885?714�

3"�85715%

"�""%871

"�!5"7 !4�0��$� ���� ����� � 3�4 M"�8?!7 !

"�""%!!

"� ?5 2 N�

M"�""!%?!

"�" " 27

"�888817N�K������ � ����� ��$ ?( ?(!

3 ""4�� 3 ""4� ?�215� "�""1�

3"" 4�� 3"" 4� "�5 "� ?�?87�

M ""N�� M ""N� "� 1"� ?�252�

M" "N�� M" "N� "�787� "�7?%�

M"" N�� M"" N� ?�25?� "�7?1�

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

*�*? �

*?*

&���� � $���� 3 54 3"" 4� ZZ 3"" 4� 3 ""4� ZZ 3 ""4�*���� ���'��� � ��� 5 1�77� 7� "�

B��� ������ � ������� ����

*� �� M ""N� �!7Y "�"1Y

*� �� M" "N� "�""Y "�""Y

*� �� M"" N� %�""Y 1�! Y

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7"%

Page 42: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ' ��� �� � ���� ��������� � � $����� � ���� ������� � ����� '�� ������ � M58�2 �2!N�A��� $���������� ��.���� �� �� ���� ������ � M2 �2!N� ���� ���� ��� �

����� � ��/����� � ��� �$$���� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� ��� �$$ ����� $� $ �� ���� ��� ������ �������� � ��� ����� ���� $���$���� � ����� ���� � ���� � � �O����� ������� F��� ���� ��� �$$������� �'�(������� � 3"" 4�� ��� �� �+$����� �� ��� ���� � �'���� � �� ������ � ���� �� - '��������� ���� ��� � �'�(�������� ��� � �� ��� ����� � ��� ���� � �'����� ���� �

��� "� 0������� ������ � '�� ��� ����� $���� '��� � ������ ��� $���$���� � ��(�0C � �

���� � �'�(������� � � ���� ������ '�� � 3"" 4� ZZ 3"" 4� P���� � $�����

7"1 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 43: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

���� �$$��� � ���� � P���� � $���� �� � � 3"" 4�� �������� ������ � ���� �' ��� �$$��� � �� ��� ��� ����� �+$����� � � �� ��� M2 �2!N���� ���� ���� �� '���� ��� ���� �? ������ �� ������ � ����� ��$

?(!� ��� � ! � ����� 5 ��� 2� ,� �� ��� ��� ���� $���� � � ��� .�� ������ 3%"

(4�� ��� ��$� ���� ����� � 1� � �� �� � M""

(N ��� ��� ������ � ����(

� ��$ "�7� �� � ��� ���� ?(! ����� ��$� ��� ���(��� �� ������ H�'�(�������G ������ � �� ��� � �� ' � ���$ ������ �

*?*� �� � ���� $���� � 3%" 4��

� ��$� ���� ����� � 1� � �� �� � M"" N�� ���� � 3 ""4� ZZ 3 ""4� P���� �$���� '�� ��� ����� ������ ��� '��� � � �� �+��� 3 ""4� �'� ����� ��$'�� �� ������� � � �� ��� �� ��� ��$� ���� ����� � � ���� �' ��������� ���'��� 2!� ��� ?"� �$���� ��$����� � ��� $������ �,0� -����� ��������� � ���(��� �� ��� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� '�� ���� � � ����� ��� � �� � ����� ��� � ����� 5 ��� 2 �� ��� ������� ���� �� �� $�� � ���� ������� ����� ���� ��� � ���� � ���� ������ ��� �������� *��� ��� ��� ������� ���� ��� ��+��� '�� � ���� � ��� ����� � M" "N�� '��� �$$� +������ $������� � M" "N�� - '����� � � �� ��� �� ��� � ��� ��� ���� � ��� M"" N� ����� � ���� � ���� � ��� $���� � ��� ��������� $���$�������� '�� � '��� ���� H�'�(�������G ?(! ������ '�� � 3 ""4� ZZ 3 ""4� P���(

� � $����� � �� '��� � ���������� ������ ��� $���$���� � ��(�0C '� �������$������� �� ����� ��� F��� M%7N ��� ��������� � ��� M72�58�2"N� A��� ��� .�������� � �� '�� � ���$ ������ �? M��� 3�4N� ��� ������� ���� � ������ ����� ������� H������G ��� � ���� � � ��� ������ '�� � ���$ ������ �*?* M��� 3�4N ��� ��� $� �� � ��������� ���� ��� ������ � ����� ������� ������� ������ ��� $���$���� � �$������ ����� ���� � � � ����� �� '� � ��� 3�4� ��� 3 ""4� P���� � $���� ��� ��� ������� ������ � ����(� ��$ ���'��� ��� ������ ���� ���� ��� ����� ����� ���� $���$���� � '�$$��� � � ���� � 3 ""4� �'������� ��� � ������ � �� � �O������ � �$��� �� � ��� ������ � � ��� �'�(

$���� � P���� � $���� � ���'��� ��� �' ����������� ��������� � ��� "��� ��� � �$���� � ��� !� ���� ��� 3"" 4� P���� � $���� ����������� 3��� "4 ��� ���� � H8"�G ������� ��� ��� 3 ""4� P���� � $���� ����������� 3��� 4��� � � M58�2 N�0�� ��� ��� 3 ""4� P���� � $���� ����������� 3��� 4 ���� ��� � � �$������

����� �� ��� $��� ��� ������ ��� $���$���� ��� ����� ����� �� ���� ����(������ ������� ���� ��� � �� ��� ���� � ��� $���$����� F������ ��� I � M2%N������ ���� ���� ��� � '��� ��� ����� � � �$���� ���� ��������� �� ����'���� $� ��� � ��� � � ���� $���� $�� �� ��� ��� ����� ����+� ,� ���3 ""4� ���� ��� ��� � ��� � ���� � � �'�(������� ������� ��� ��� ����������� �� ���� ��� � �� ��� � ��� ��$� ���� ������ ���� ��� �'���� ���� �������� � ��� ���� �$ � ��� M58N� * ��� ���� ������ ��� ���� � ��� 3 ""4�P���� � $���� ��� � �$���� ��� �� ��� ���������� ���� ��� ����� ���� �������� ���� ��������� ��� � � ����� �� ��� ����� � ��� ���� $���� � �����P����� ������ ��� ��� $���$���� ����+ ��������� ��� $������� ���� $���� ������ ���� ��� �$�+ ����� � �� ���� ������� � ��� �� ���'��� !! ��� %5��'��� � �$��� '�� �� �+$�������� ����� � 17�� I �� ���� ����� ��� ��

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7"7

Page 44: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�������� � ������� ��� ���� ������ �������� � ���� ���� ��������� ��� ������ � ��� � �� � ������� ���� ������ ��� $���� ��� F������ ��� I � M2%N ������ ��� �� ��� ������ � �� � ���� ��� � ��� � � ����� K� ��� ���� ����� ���������� � ��� ��� � ��� � $���� � ���� ��������� ��� � � ��� ���(�� ��� � ��� ���$� M2 N ������� ���� ���� ��� � ���� ������ ��� ���� � ��� �� ��� � � � �����

��� � 0������� ������ � '�� ��� ����� $���� '��� � ������ ��� $���$���� � ��(�0C � �

���� � �'�(������� � � ���� ������ '�� � 3 ""4� ZZ 3 ""4� P���� � $����� I �� � 3�4 ��� �� � �

$ ������ ����� ��� ��� ���� ��������� ��� � � ������� ���� ������� ���'��� ��� �������

7"5 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 45: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ���� �O��� ���� ����� �� � ��� ���� � ����� '�� ��� ����� ���� � ��� � ���� � � ��� ����� �� ��� ������ P���� � � ���'��� ��� ������������ �� � ������� � ��� 3�4 M58�2 �2%N� ��� ������� ��� ������ � ��� ����(� ���� $���$����� ��� � �� ����� � � � � ����� � � �� �� ��� ��������� ��������� ���� �$ � ��� �$�������� ����� �� ��� ��$� ���� ������ � $ �� '���� ���� � � ���� �� ��� �� ����� ������������� ��� �� ��� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ���� ����� �� �

��� � ���� � � �'�(������� ������ � 3 ""4� � 3"" 4� ���� � � ��.���������� � � ��� ���� ������ � ����� '�� ��� ����� ���� �� �� ������ � ����� ������ �� ���� ���������� � � ��� �$�� ��� � � $������ $������ M2 N� *� �� �$$� $���� ����� ��� �� ������ �� � � � �� ������� � �� � ;/� 3!�%4M2�1!�21N �$$��� � � $��� ���� ������ ��� $���$���� '�� �9"J"�! ���� ����(� �� � � � ����� *���� � �G ��� 9% ��� �/����� ��� ���� ������ � � $������ ���� ����� �� � � ���� ������ � � ��� ������ � � ���� ��������� �� ���������� � � ��� � ���� �� ��� ������ ���� � ����� '�� ��� � �(��� � � 3 ""4� � 3"" 4� ������ ��������� � ��� !� ��� ����� � ����� ������ � �O����� �� �� � �,0 � �� ��� ����� � ' � ����� 5 ��� 2� � � 3"" 4������� ��� ������ � � ���� ������ ���'��� � ���� � � 5�2 3� � ��� � ������ 54 ��� � ���� � � 8 3� � ��� � � ����� 24� 0 ��� � !� '��� ���� � 3 ""4� ������ ��� ���� ������ ������ � � ���� ������ � 8�5 ��� � � ��(� � ! � ����� 5 ��� �1 ��� � � ��� � ! � ����� 2� I �� ���� ��� ������ ������� � �$ ���� ���� � ��� $���� � ��� ����� ���� $���$����� ��� ������� ��������� � � ���� ������ ��� ���� ��� �� �� � ������ ������� ���� ���� �������� ���� �������� ������ �����-���� � ���������� � ��� � �$� � ���� � �$�� � � ��� �� ��� �+$������

� ��(�0C � ��� � � ���� ��� ������� ���$�� �������� ���������� � �����$� ���� �������� �$ ��� � $������ ������ � ��� �+������� �������� � '��� ��� ����� ���� � ����� ��� ������ ��� $���$���� � ��(�0C�������� ����� �� � �$������ � � � ���� ������ � ������� $����� $���� � �$ ��� � �������� ��� ���� $����� �+��$� � ���� ���� ��������� M58N���� ������ � ����� ��$ $ � � ���� $� ����� - '����� � � ����� ������� ���� ����+ � ������ ��� $���$���� �� �+����� ��� ��� ������ � � ��� ����� ������ ��� �������� � ��� $���$����� ���� ������ � ����� ��$ ��� ��������� ���'��� ��� ����� ���� � � ���� ��� ��� ���� ����+ ��� ����� �������� ���� $���$����� ��� ������ � ����� ��$ ��������� �� ������� ���������� � �O���� � M%%�75N ?( � � ��� ��� � ����� ���� � �� 3"" 4� �'�(������� ������ ��� ?(! � � ����� ���� � � 3 ""4� �'�(������� ������� ��� ����$���� � ���� M" "N� �+����� $������� � M" "N� � � �� ���� ������ � ����(� ��$� - '����� ��� ��� ������ �������� � M%7N ������ ���� � � � �� ?( ���?(!� ��� ����� ���'��� ��� �' H�G �+� M" "N� ��� M" "N� � ��� �� � ��� ���� � ��� �� ������ �������� � M2 N ��� � ������ � � ' H�G �,0 ���� '�� ����$���� ������ �� ����� �� � %7 � 77� � M" "N� � ' ���� ��� $������� $ � � ���� � � ���� M" "N� ����� � � ��� �� � �� ������� ��� � ���'��� "�%7 ��� �"� �'�� �� � ��� ������ ��� M" "N� ����� �� � ��������� � ��� ! � M58N�;+$�������� ����� ��� � �������� ���� ����� ��� $������ ����� �� � ���(

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7"2

Page 46: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

���� ��(�0C � '�� ���� ��� ����� � � M" "N� �� � ��� ���� ����+ ����� ������ � �� $������� � M" "N� � �$������ � ����� '�� ���� $����� �M58�2 N� I �� ���� ���� �+$�������� ������ � ����� ��$ ��� �������� � �"�7�

� ������� �� �S���� � ������ ���'��� ��� $����� � � ��� $��� ���( � ���� ��� �� �� ���� � ������ ������� ���� ��� ��� ���+�� ����� ��� �(� ��� � $� $ �� �������� �� -�� ��� ������ � � =�(�C� M77�7?N� ��� ������ ����� � � "�7 � �"� ���'��� ��� � � ���� H�G �+ ��� ��� � ���($ ���� M ""N ���� �+� ������ ���� ��� ����� ��� �� ��� � � ��� � � ��$$�� � ��(�0C M58�2 N� �� $����$ � � ��$��� ���� '�� � ���$ ������= � ��(�0C� ����� ������ ���� ��� ���+�� ����� �+$�� � ��/���� Y��� ��� � �� ���� � �������� ������� ���� ��� ����� ��� �� ��� �3"� %Y4 ������� � ��� ��� � =�(�C� '�� � ���$ ������ F 3�� ����� 4�

��� !� ������� ���� � �� ����������� � 3�4 3"" 4� ��� 3�4 3 ""4� �'�(�������� ���(��� �� ���(

�� � � ���� ������ � � $��� ��� ������ ��� ��(�0C $���$����� ��� ����� � ����� ������� �

��� �� �� � �,0 3�� ����� 5 ��� 24�

7"? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 47: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

I���������� � �� ���� ������� ���� � � �������� ���� ��� ����� ���� � ���(�0C � ��� $� ���� '�� � ���+�� ����� ���� ��$����� ��� � ����� ��� �,0M7?N� ��� �������� � � ��� ����� �� ����� � ��� ����� � M58N�� ������ �� ��� � � ��(�0C� ��� ��� �+$�������� ������ � � �����

'�� �� �+��$� �� ��� � ����� '�� ��� $����� � � ��� $��� ��� � ���� ���( �� � �������� � ���� �� ��� ��� �� � ������� $����� ��� ������ � �$� � ��� ��� ����� ���� $���$����� ��� �' ��$� � �'�(������� ������ 3 ""4� ���3"" 4�� ��� ������ P���� � $����� ��� ���� ������ � � �� �$���� ����� �(��� �� ��� 8"� ������ ����������� ��$ ���� � M2!N� ��� ��� ������� �� ��� ��� � 3 ""4� P���� � $���� M2%N� ��� ���� � ��� ����+ ��� ����� � ����� ����$���$���� M58N ��� ��� $���� ������ � ����� ��$ ��������� �� � �������� $������ M58�2 N�

)-4- ��� ����������� �� ��������� �����!��� ��� ���� ���

* ����' � ��� ��� ����� ���� � � )�� �� ' ��� � � �� � �$���� '�� ��� ������ ��� ����� ���� � � �$���� )�� �� $������ �������� � �� ������ �(����� ������ ����+ M2762?N� ,� ���� ����� ���� $������ ��� � � �� �� � ���� �'���� '��� ������� ��� M2?N ��$ ���� 3 ""4� �'�� ����� M22N� ��� �'���� � � �� 3 ""4� ��� 3"" 4�� =��� ��� =�� M25N ������ ���V "W� �'�� '��� F�� O ��� ����� M27N � ��� ��� ����� ��$�� � ������ '�� ����� �+��$�� � V" W� �'�� ��� � ���� � � 3 ""4� ��� 3"" 4� �'�(������������� �� ���� ����� �� ������ � ��� $��� � ��� � ��� ��� ���� ��� ������ � �� ��� $��� ��� � ���� ��� �� M%7N� ��$�� ��� � ���� � � ��������) �� ��� ��� � ������ M28N� - '����� ��� ������ � � V "W� ��� V" W� �'� ��/����+$����� �� I �� ���� V "W� �'� '��� ������� ��$ ���� �� F���� M% N ���� �� �������� ���� ���� ������ � ��� ����� ���� � � ��� ������ ��� ��������� � ��� � � $��$���� � M28�?"N� ��� V" W� �'� ���� ���� ��$ ���� � ��� ����� M27N� ��� ���� ���� ���� '��� � �.��� � ��������� ���� ��� � � ��� ����(� ���� $������ ��� '��� ���� �� � �� � ���� ��� V "W� �'��,� $ ��� � ��� ��� � � V "W� �'� ��� ��� $��� ��� � ���� ��� �� '��

�� �$$� $���� � ����� � � ��� � ���$ ������ ? ������ � ������ � ���$��� � ��� �� ��� � ����� � � ���� � �� ������� � ������ '�� ��� ���������� �� � ��� ��$� ���� ��� ��� $������� P���� � $���� ��� �� ���������� ��� HH������ � �GG ������ � '� � ��� 1 � M58N� Q����� D � ���$ ������ �? ��� ���� $���� 3%"

(4�� D

� � ���$ ������ �

*?*'�� ���� 3%" 4�� D!

� ���$ ������ �* ? '�� ���� 3"%

(4� ��� D

�! � ���$ ������ � ?

*'�� ����

3"% 4�� ��� D 9D� � ����� � ���� � 3 ""4� �'�(������� ������ '�� � 3 ""4�

P���� � $���� ��� ������ ��� �� ��� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$����� ���� � ��� � ! � ����� 5 ��� 2� - '����� ����� ��� ���� $ ���� ����� �� ��� $�� D ��� D

�! 3 � D

� ��� D!4 ���� �������� $$ �� ��$�

���� ����� � ��� � ��� �� ���� � � ���� � $� ���� � ��.���� ������ ������� ��� �� ��� � � ��� ��$� ���� M58N� ,� � $�� � ������� ��� � D ���D�

!� '��� � � �� ��P����� � �� �� ����� ��� P���� � $���� ' ��� �� 3 "4� � ���3 "4� � ��� ��� �' ������ ' ��� �$$��� � � ���� '��� �'�(������� � 3 "4��

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7"8

Page 48: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

,� ���� $ ��� � $� ���� � � �� �������� � ���� � V ""W� ��� V "W��'�(������� ������ ���� ������� � ���� ������ �� $��� � ' ���� M28�?"N���� % � ������� �+��$�� � �� ����������� ������� � ���� � '� � ��� 8 �M28N� I �� ���� � �� ����������� ��� � � ���� !(�+ � ��� ����� ������ � ���� � ��� ������� �+����� � ������ �+$���������� M28�?"N����� V "W� �'�(������� ������ � � � ���� � ��� ��� ������ � � ������

���� ������ � ��� ����� ���� � ���� � ��� � �� � �� � 3 ""4� � 3"" 4������� $��� 0�$�� �������� � � ��� ��$� ������� � M2 �2!N ������ ����V "W� �'�(������� ������ ������ ��� ������ ���� ������ �� � ���� � � �� �� �?� ��� � ���$ ���� ���� ������ ������ � ���� � � � 3 ""4� � 3"" 4� ������$�� �� ���� 7� -����� � � ���� ���������� ��� 3 ""4� � 3"" 4� ������ $��� ��� �� ������ ��� � �� ���/������ ���� ��� V "W� ������ $��� ��� ��/���(���� � ��� �� ����� $�������� � ��� ���� � ��� ���� � ��� � ���� � �V "W� �'�(������� ������ � $��������� � ��� �+$����� 3 ""4� � 3"" 4� ������$��� �� ��� �� ��� ��� � � � ��� ���� ������ � '��� ' ��� �$$��� � ��V "W� �'�(������� ������ � '� � ��� � 1 � ��� ! � M7!N� * ���� �+$����(� � ��� ��� ��� � � ��� ������ � � V "W� �'�(������� ������ � ��� �������� ���� � � )�� �� $������ �������� � � ����� � ������ ����+� � ����$������ ��� ��P����� � �� �� $�� � ���� ������� ���� ������� �� � ��� ��(������� ���'��� ��� ������� �+$�� � � �S���� � ��� $������ ��� ��� ���������+ M27�22N� ��� � �� �������� � 3 ""4� ��� V "W� �'�(������� ������ ������ )�� �� $������ 3'��� ��� ���� ����� ���� ����� ������4 M27N� � �������� ���� � � $������ �+������� �� � ��� ����+ ��� �� ����� ���� � M25�? N

��� %� 0������� ����������� � ������ ���� �� � � V "W� �'� � ��� ������ D!� = �$��� ��

'�� ��� ��� ���$� � ��� 8 � M28N�

7 " ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 49: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� � ��� ��� � � ����� ���� � ������ � D(C�K! M28�?"N ��� �� � ����� � �����/������� � ���� ��� ������ ���� ������ � ��� ����� ���� � � ������/�� ���� ��������� � ' ��� � ��� ���� ��� ����� � �� � �'���� � V" W� ��� �� ��

��� ����� � � �� �$$� $���� � ����� � � ������� - '����� � �� ��� � ������� � �� $� �O���� ��$� � � ���$ ������ � � ��� �' ������� Q����� � ��� ���� ��� � ���$ ������� ��� � � ���$ ������ ?� '�� � � ���� � V" W��'�� � ��� ��� '�� � ���� � � � V "W� �'�� � � �+��$��� �� ������ '��� ���$ ������ ? �� � ���� $���� ���� 3"" 4� � ��� 3 ""4� � ��� � ���� ����(� � �� � � M ""N� � ��� M" "N� � ��� �� � ����� '�� � � ���$ ������ ������� *? ����� � ���� $���� ���� 3"" 4� � ��� 3"" 4� � ��� � ���� ����� � �� � �

M (""N� � ��� M"

("N� � � ���� � ����� � � $�� � �'�(������� ������ '�� �

3" 4� P���� � $����� F����� � �� ���� � ���$ ������ ��/�������� �+��$�� � V" W� �'�(������� ������ � ��� �� ���� ����� ���� V "W� �'�(������������� � � $����� � ���� '��� �$$ ���� �� $��� ��� $������ ����� M27N�

)-2- ��� ����� ������������! ��� ��������!���!����! ������������

*� ��� $����� $��� )�� �� ��� �� $� �� � �' ����� ��� �� ����������� M?!N ��� � � ������ � $�������(������ )�� �� ��� � �� ��� �(� ��� $��� ���� ������� $���������� � ��� � � M75�?%N� ��� � �� � ��� ��� �� ��� $��� �� ����� ���� ������� ������ K�� $� � � �� ���� ����$$������� � ��� �� ��� $��� ������ �� �������� � ����� '�� ��� � �$��$���� � � ����� ���� � ����� ������ � � ��� ������ � ��� � $�M75�72�?%6?7N� �� � ������� �� ��� ������ � � ��� ��� �� ��� $��� ����� ��$�� M?568"N� A��� � ���� �� ��()�� � ���� �� ��� �� ��� $��������� � ������ ��� � ������ � � ��' ������� ������ = M?5�??N� ��� ��������� � ��� ������ ��� � ��� �� ��� $��� ����� ���� � � �� ���(������ �/����� � ������� ��� ����� � �� ��� M?8N $� ��� ������� � � ��� � ���� � � ��� �� ��� $��� ����� ����� ����$ � ��(�0C� '��� ������� �� ��� M?5N � �(����� ���� ��� ��� �� ��� $��� HH'� � � ������ ����� ������ �� ���GG���� ��� �� ��� $��� ������ � ��(�0C $� ����� ��$��� � ��� ������

�������� ��� ������ $��������� ,� �� ������ $�������� � � J"�7"5?� � J"�7!5"��� ! J"�7"22 �� M??N� ���� ��� � ���� ��� � '�� � � ����� � $�������� ������ ��$ ���� M8 N� ��� ������� � ���$ ������ ���'��� ��� ������ ��� ��� ��� ��� �� ��� ? � M??N� �� ��$����� ��� ����� �� �� � � � ������ ���$����� ������ '�� ��J��J"�7"?"5 ��� !�J"�7 ?%2 �� M??N� ��� ���� �� ���� ���� �� ����� ���� � ��� "�"2 Y� "�!1?Y ��� > �12!Y� ��$������� � �� ��� � ���� ������ � � 7%Y� '��� ���� �� ���� ��� 167Y � ���� ������� ����� '�� ��� ��� ����� ���� �� ,� ���� �� ��� F�� ���� � � �� � �(��$ ������ �S������ �� � � �� ������� $���� ���� ���� ��� ������ ����������� � ��� �� ��� �� ����� ��������� M77�7?N� ��� ������ �������� � ��� F������ � � ��� �� ����� ���� � �� �� ? ��� ������ ���� � � � ��� �������� ���� �� I � ��$������ �$$���� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� � ����� ����� ���� � '�� �� ��������� ��� �� ����� �,0� $����� ���� ��� ��$�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7

Page 50: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

���� �� ���� "�"!� ��� ���� ��� ���� � �$ ���� � �� ��$� ���� "�" M2 N� -����� � � �� �+$����� ���� ��� ������ ��� $���$���� '�� ����� �� � ���� ������ � ��� �� ��� '�� � ���� � ��� �� ���� ��� � ���� ����� �$ ���� � ��� ��$� ���� ��� ���� ���(������ �� ����� ���� � ���(����� F �� ���� $����� � ��� �$$ ���� �� �+$������ M2%�?5�8 N�,� �� ���� ������� ���� � �� � )�� �� ��� � ���� ����� �� � ��� �� ����

�� �� ����� ���� � ��$����� �� ���������� ��$ � ��� ���(����������� ���� � � � � ���� M8!N� ,� ���� ' �� ��� ��� ����� ���� � � �� '��� �/����� �� ��� �� � ��� ���� � ������ � ��� ����� � � �� ��� � � (���� $��� �� � ���(������ ����� ���� �� $���������� � ��� .�� $��� � �������� � 3�� � �� 4 ���� � �� ���(������� �� ���� ���� ��� ��� ���(������ ����� ���� � ���� � ��� � ������� � ����� ���� � � ������� ' ����� ��� �� ����� ���� � ������ ���� ��� ��� ����� ���� �� � �+$� �� '����O��� �� ���� ���� � ������� � ��������� ��� ������� ���$�� ������� � ��� ��� � $�������� ��� ��$� ����� ��� ���� $���� ��� ��� $ ���� � � �������(��� �� ����� �������* � �$�� � ���'��� ��� ������ $�������� � ��� ��� �� ��� ��� � � ����

$��� � ��(�0C ����� ���� ��� � � �$$� $���� � ���$ ������ � � ��� ������� ���� � ' ��� �� �? � ,� ��� �� ����� ���� � � �� ' � ���$ ������? �� ���� ��� � ���$ ������ ���'��� ������ ��� ��� � � ���� � �� �' (��������� ���� � ���! ���� ���� ��� ��� !��� �!�� '��� � ���$ ������ �?� ��� ��� �� ���� $����� � ��� ����� ��� ����� ���� �� -����� ����� � ��� �$$���� � � ��� $��� ��� � ���� ��� �� � ��� �� ����� ���� � ������ ������ �� �� ����� ���� � ��� ���� �� � �$���� '�� ��� $����� �� � ��� � �� � ����� ���� ����(����� ����� ��� ����� ���� �� *� �+��$�� �� ��$��� �������� � � '� � ����� ? '���� ��� ����� ���� ���� $������� ���� ���� ����� � ��� ����� ������ ��� �+� ��� �� ��� !� 3��� � ���$ ������? � � � ��� �� ����� ��$ ��� ����� ���� ��� ��� �� ��� �+� ��� �+�����$������� � ��� ������ ��� �+�4� A��� ����� ? � �$���� '�� ����� 5 ��� 2� � ����� ���� ��� .��� ����� � ��� �� �� ����� ���� � �/����� ���� ���� � ��� ����� ��� ����� ���� �� 0���(��� �� ������ �'�(������� � � ���� ���(��� ��� � �� �� ��� �� �� �/����� ��� ��� ������ ���� � ����� '���/��� � ���� � ���� ������ � ���� �� � ��� ��� �� ���� � $$ �� � ��������� ��� $���� ��� ���� ���� � �� � ���� ' ��� ���� ������� �� � ����� �(��� � �� � ������ ���� ��� ��� �O������ � ��� ��$� ���� ���� ��� � ����� �$ ���� ������ ������ � "�"%"2 � �$���� '�� "�"1!7 � ��� �� ��T������ ��� ��� ���� ������� ����� ��� ���� ���� � �$ ���� ��� �� ������-����� � � .�� �$$� +��� � �� ��� ����� ��� � ������� ������� �� � ����� �� ����� ���� � � ��� �� � �$������ '�� ���� �� � ��� ����� �������� ���� � ��� � � ��� � � ������ '������ ��� ��� �� ��� $��� �������� $��� � ��� ���(������ ����� ���� � �/�������� � �$$����� � ������� � '�� ��� �+$�������� ������ � � �������

�� ��� M?5N '� � '�� ���� '��� ��� ������ ��� $��� '� ����� ���� � ��� (�� ��� �� � ��()�� � ��� ��������� ��� ����� ���� � � ������� �������� '���.������ �������� ��� � � � �$������ ��������� ��� ��� ���� �������� ��(

7 ! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 51: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

����� ���� ��� ��� �� ��� $��� '� ���� ������ � ���(������ ����� ���� ���� �� '� ��� ��� � � � ��� ������� � ������� M?5N� ��� ����� ���� � � ��������� ��� $��� � ��� �� ��� �� ��()�� ���$������� � ����� ����� � ���� ������� ������ � ��� ��� �� ��� $���� �� ���� ���� ��� ������� ���������� 3�8�4 �������� � ���� ��� ���(������ ����� ���� � �� � ��� �� �(�� � � � ���� ���� �� ���� ���� � � ��� ������ ��� � � � ���� ����� �(��� � ��� �� ������ � � �8� ��� �� �S���� � $������ ��� ���(������ �� ����� ���� �� �+��$� �� ���� ��� ���������� ��� �' ���� $ ��� � ������ � � ��� ������� � ��� ��� �� ���

$��� � ���(������ ����� ���� � � � � ����� ��� .�� � � '�� �������� �$���� '�� ��� ������ ��� $���� ��� � ��(� �� �+ � ���� � ��� $���� � ��� ������� ������ ��� $���$���� � ������� � � �' (� �� �+ '��� ��� �� ����� ���� � ����� ,� $���$�� �� ������ ��� ������ � $ ��� � � ���������� �� � ���� � � �' ��� �� � ��� ������ ��� ������� � ���(������

����� ?

������ � � ��� ���� � � ��� �� ����� ���� � � ��(�0C< ��$��� ��� '�� � ���$ ������

��(�0C< ��� �� ��� 3 4 � � � ���� 3�4 = ���$ ������ �?

������ $�������� M??N ������< �J"�7"5?� �J"�7!5"� !J"�7"22� �J8"�

�� ����< �J"�7 11� �J"�7 %%� !J"�7%12� �J8?�??�

������ ������� ���� 3�,04 3 "4M ("N

�������� � �,0 3�4 "�"!77"

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 7?8?

Q ���� ������ 3�(4 "�"%"2

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 75"

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"�"?%7 "

"�" !525

"�8851!54�

3"�8?!7%%

"�""5%7

"� ?78?!4�0��$� ���� ����� � 3�4 M"�88%?82

"�""715"

"� " ? N�

M"�""58%2

"�" !1"%

"�888?88N�K������ � ����� ��$ ?( 3'�� ������ ���4 ?(! 3'�� ������ ���4

3 ""4�� 3 ""4� ?�282� "�" �

3"" 4�� 3"" 4� "�27%� ?�?82�

M ""N�� M ""N� "�"?%� ?�?5?�

M" "N�� M" "N� "�2 � "�2 �

M"" N�� M"" N� ?�?!8� "�2 �

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

�?* *3 ��4 �

*?* 3 ��4

&���� � $���� 3 54 3"" 4� ZZ 3" "4 ZZ 3"" 4� 3 ""4� ZZ 33"" 4 ZZ 3 ""4�*���� ���'��� � ��� 5 1�?7� "�2!�

B��� ������ � ������� ����

*� �� M ""N� �%!Y "� Y

*� �� M" "N� "�""Y "�""Y

*� �� M"" N� �27Y !�85Y

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7 %

Page 52: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

����� ���� � � � � ����� - '����� ������ � ��� ������ ���'��� ��� � ���! �+� � ��� ��� �� ��� $��� ���� �� � ��� $���� � ��� ����� ������ ��� $��(�$����� � ��� �� $ ��� � � ��� �� ����� ���� � � � �� ' �' �O����� � ���($ ������ �? ���

*?�� �� � ���� ��� ������ � $ ��� �� ����� ���� �

������ ��� � �$����� � � ��� ������ � � ��� ������� � ��� $����� $������� ������� � ������ � � ��� ������� � ��� ���(������ �� ����(

� ���� � � ��� �� ��� $������ � ������� ���������� � ��� ��� �� ��� $����K������ � � ��� ��� �� ��� $��� � ��(�0C ���� ������ �� ������� ��(�������� � ��� � �� � ���� � ���� ��� ��� ��� ����� ������ ��� $���$����M75�2%�?%N� A��� ��� ������� ���$�� � ���� ���� � � � ���/�� ����� ����(����� � ��� � ���$ ������ ���'��� ��� ������ ��� ��� ��� �� ��� $��� ����+$����� ? � M??N� ���� ��� ���� � ��� �� � � $���� � ��� ��$� V�"�W � * ������������� 3 ""4 � '�� ��� ���� � ��$������� ��� �������� � � ��� ��� �(� ��� $��� � � �� � ��� � '�� � � ����� � $�������� M?%�8 �8%N� �� ��(���� ���������� ' ��� ���� �' �O��� � ��� ���/���� ����� ���� � � � � ����� ��� � ' ��� ���$� ��� $������ � � ��� $����� ������ ��� ���� ����/���� �������� ����� ���� � � �� �S����� 0�� ��� � ' ��� ���� ��� ��������� � � ������ � $ ��� � � ���� ������ ����� �� ��� ������ �� �� ��(� �� � �' (� �� ������� � ��� $����� $���� ������ ��� $������ � � ��(�������� � 3 ""4 � ��� � � 3"" 4 � ' ��� ��$��� ��� ����� � ���'��� � ���($ ������ �? ���

*?��

0 �� �(�� ������� ���$�� ������ � � ��� ��� �� ��� � � � ��������� ���� � ���� ���� ������ � $������ � )�� �� �+����� � ����� ������� � ��� � $� M81N� ���� ������ � ���� $���� � ��� ��$� V� �W ������ ���� ����� � %� � 3 ""4 � � ��$� ������ '�� � ��� � �$ ���� � ���� � � 8�

���� � ��� ����� � M"" N � ��� � ���� � � 3 ""4� �'�(������� ������ ��� �� ������ � ����� ��$ � ��� � ��<

� ""�& � ""�"�"" �& �"" �"�" "�& �" "�"

�� � ���$ ������ �?� � � ��� ��� �� ��� ��� � � ���� ������ $���(����� ���� �� =�� ��� =��� M81N� ��� F�� ���� ���� �� ������� $��������� * �������� � ��� � ���$ ������ *F= ��� ���� ������ $��������� ���'�� ���� ��� ����� � � � � � '� � ����� 8� ��� ��������� ���'��� ��� � ! ���� �� ��� ��� �+$�������� ������ � �+�������� ��� $������� ����� ���'������ ���� $���� ��� 3 ""4 ZZ 3 ""4� '��� "�7� � ��� ������ ������ � ��� ����� �$ ���� � ��� ��$� ����� ������� ��� ��� �� � ������� $����� ��� �������� � ��� � ���� � � 3 ""4� �'�(������� ������ ��������� � ��� " � M81N�

)-�- $������

K��� ��� ��� %" ���� � � �$������� � �� � �+$�������� ���� � ��� � �$�( � �� ��� ������� ���$�� � ��� ��� ����� ���� � � )�� �� ������ ��

7 1 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 53: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�$$����� � ��� ���������� ��� $��� ��� � ���� ��� �� � �������� ����� ���(� � �� ���� � '� � �� ���������� ������� � ��� ����� � � ��� � ������$ ���� ������� � ��� ����� ���� �� ��� ��������� ���'��� ��� �� ��� �+$��(���� � ��� � ����� � ��� � ����� �� � =�(�C�� ��� ��� D(�C� � ��(�0C� �'��� � � ������ � ���� ��� ��������� ������� ��� $���$���� $������ � ��(�0C� ��� ������ ��� HH������� ��GG �������� � D(�C� ��� ��� ����� $������ �)�� �� � �$ ��� ��� ��� �� ��� ��� ��� � � �'�(������� ������ � 3 ""4��3"" 4� ��� ���� V "W�� ,� ��$���� � $������� � �$� � ���� �������� ��� ���� � � ���� HH������� ��GG �������� � ����� ���� D(�C�� ��� HH8"�GG � ���� ����� ���� ��(�0C $���$���� '�� 3"" 4� ������� ��� � �� ��� ����� ������� ��� ��� ������� ������ � 3 ""4� ������ ��(�0C $���$����� ��� ������(� ���$�� $����� � � ��� ���� $���� � =�(�C� ��� D(�C� ��� ��� $���� ������ � ����� ��$ � ��� ����� )�� �� ��� � ���� ����� �+������� '��� '���������� �+$�������� ����� ������� ��� $��� ��� � ���� ��� �� ��� ��� ��� � �

����� 8

������ � � ��� ���� � � ��� �� ����� ���� � � )�� ��� ��$��� ��� '�� � ���$ ������ ?

C�� ��< ��� �� ��� 3 4 � � � ���� 3�4 = ���$ ������ �?

������ $�������� M81N ������< �J"�7"2� �J"�7! � !J"�7 � �J8"�

�� ����< �J"�7 7� �J"�7! � !J"�7% � �J88�!7�

������ ������� ���� 3�,04 I �� ������ � F�� ���� �� ,�0

�������� � �,0 3�4 C��

�������� � ��$� ���� 3�4 "� 52%!

Q ���� ������ 3�(4 "�"1 ?

0���� � �$ ���� � � 3�4 "� 5!"

0 ��� � ������ !

-��� $���� 3�4 3"�"8717?

"�""""""

"�8871%%4

3"�82!!7%

"�""""""

"�!%%8%"4 0��$� ���� ����� � 3�4 M"�8?22

"�""""""

"� 75!8 N

M"�" 51 8

"�""""""

"�888?57N K������ � ����� ��$

3 ""4�� 3 ""4 8� "8� "�"%7�

3"" 4�� 3"" 4 "� 1 � 8�! 7�

M ""N�� M ""N "� 1 � 8�! 7�

M" "N�� M" "N "�"""� "�"""�

M"" N�� M"" N 8� "8� "�"%7�

= ���$ ������ � �

���(��� �� �����

������

*�*? �

*?*

&���� � $���� 3 54 3"" 4� ZZ 3"" 4� 3 ""4� ZZ 3 ""4�*���� ���'��� � ��� 5 7�1?� %�7%�

B��� ������ � ������� ����

*� �� M ""N �7?Y "�!2Y

*� �� M" "N "�""Y "�""Y

*� �� M"" N !�5"Y %�8 Y

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7 7

Page 54: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ������ ��� � ��� �� ��� ����� ���� � ��� ���� ��� �/������ ����� ���(� � �� � ������ ��� � � � ���� �� ��� ��� �� ��� $����E�� ����� � � �� ���)�� ������ � ��������� ���'��� ��� �� ��� �+$��(

���� $������ � � ' ������� ��� ���/�� ����� ���� ��� $��� ��� � ����������� ���$�� ��� �� ��� � ������� ���� �������� /��������� $����� � ( �$�������� � ��� /����������� $����� ��� ����� � ��� ��$� ���� � ����� '����� ����� ���� �� ,� ��� ��$� ���� ���� � ���� ����� ���� � � ������� ����� ���(������ ����� ���� � �� ��� ����� �$� �������� ��� ��� ����� � $��(��� � ' ��� � ���� � � �'�(������� ���(��� �� ����� ������ '�� �O��� ��� ������ ���� � ��� ����� ���� H'���G � ����� '�� � �� '�� ����� ������� ��� ������� � � ��� ����� ���� � � �������� *���� '�� �� �������� ���� � � � ��� �� $ ��� � � ��� ��� ����� ���� � � ������� ����� �� � )�� ��� � ��� ���� $ ������ ����� ���� � � �������� A�� �� ������������ � ��� ��$� ����� ��� ����� � ����� ���� � � ������� ���� ��$$� +��� �� ��$��� � ��� � �+$�������� �� ��� ��� � ���� �������� ��� ���� ��� $��� ��� � ���� ��� �� � �������� ����� ���� � ���� � $� ��� � ��� � ����� $�� � � �$���� ����������� � ����� ���� �� ������� � �������

'� $���� ����� � � ���

�-<- E�����!���

��� .�� '���� $������ �+��$�� � ����� ���� � � ������� ����� �� '�� ��,� 3����� ���� � ������ $������4 ���� M1�8768?N ��� �� '� ������+������ � ����� ���� � � ������� � '��� ������ ��� � � M88N� ���� ��,����� ��� ��� � �� � ������ '�� )�� ��(���� ������� ��� ��� ��� �' ���� � ������� ���� ��� �� '� � �+��� ����� ���� � � �������� -����� � �������� � � �$��� ���� ����� ���� � ������������ � ������� � ����� "���� �� � ��� � � ��� ��� ������� $��� ��� � � ����� ���� � � ����������� .��� � � �� � ������ ���'��� ��� �' ������� ���� ��$� ����

3�4 � � $�������� ��� ���� � �$ ���� 3�4 � ��� ��$� ����� ,� �� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ���� ���� ��� ��P � � ������ � � ���(������ ����� �(��� � M11N� � ������� �� ��� ������� �������� � � ��� �( � ��� $�������������� � ' � ����� "� ��� �� ��� ������� ������� �� �� �� ��� �/������$ ������ E���� � ���(������ �������� ����� ���� �� � ���� � ��� � �(��� � � �������� � � ���� ��� $� �� � �/������ ��� � ��������� ���� 5� " ��� � ��� $ ���� � � ���� ���(��� �� ����� ������ ����$������� � � ����� ������� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� � ��� ����(� ���� ��� � � � � � ������ �� �/������ ����� ��� * ���� � ���(��� �(� ����� $����� ��� � ���� � '� � ��� 5� ��� � �� $� ����� '�� �� ������������ ���� � ��� ������ ����� ���� � �� � ��� ���� � � ��� 53�4 � ����� ��� 53�4 � $ ���� ,� ��� � ���� � � ��� .�� �������� $���� M��� 53�4N���� �������� ��� $$ �� ���� � ��� ��� ����� ����+ ����� � �O���� H������G

7 5 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 55: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� �� ��� ���(��� �� ����� ������ M��� 53�4N� �� ��� ��� ��� �� �� ����� � ������ $ �� ��� � ������ � � ���� ����������� ��� � ����� � ������ ������ ���� � � �������� ,� � $ �� ������ ��������� � � � � ��� � ��� ������ ���� � � ������� ��� � ��.����� ���� ��� ���� ���� �������� �H������G ��� ����� ���� � �� � ����� �$ ��� �� �������� �� � ��� ���� ��������� � ��� ����� ���� '��� ����� ����� ���� � � �$����� � � ����'�' ��� �� � �� �� ��� ������ � ���(������ ����� ���� �� A��� �� ���� ���� ��� ���� ���� �������� ��� ���� � ������ � ��� ����� ���� � ) ���� ��� � ����� 3��� ��� ���� ���� �$$��� � ��� ����� ���� � ����� � ���� ���� � � � ��� ���� ����� � � � �� ��� � $������4 ��� ������ ����� ����� �������� �� �O�� �� � ��� �� ����� ����� ������ '��� ��� � ������������ � ������� �������� � � � ���� )� ��� ��$� � ��� ����� ���� ) �� M����� N��������� � '��� �$$� ��� ��� � � ��� � ������� � ����� �$ ������

� ������ �� �$� � � ��� ���� ���� ����� � �� ����� ���� '��� '�� �����(��� � ' �O����� ��� ���(������ ����� ���� � '�� �� � �$� ��� ���� ����� � ��� �������� 0 ��� ����� � � �� ���(��� �� ����� ������ ���$��� �� �$ ����� � ��� ���� � ��� � ����� ���� � � ������� � )�� ��� �$�������� ��� ������ ��� ��$��� �� ���(��� �� ��� � $� �� ��� �������� ��� � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� �� ���� ��������� ��� 0��(�/���� � ������� � ��� � � ��� ���� � ��� ����� ���� '��� ��� ' � ������ � ������� ����� ��� ��� $� ���� ���� ��� �� �� � ������� � ' ���� ���� ���� ��� �� ����� ��� � ' ���� � �� ��� � �$�� � ���'��� �������9��� � � ��� )�� �� ������ ���� � ����� " ' ��� ����� ���� ���(��� �� ��� � ��� � �$���� ������ � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$����� � � �� ������ ������ � � ����� ���� � � �������� ��� ������� ���$�� � ��� �������� ����� ���� � � ���� ��� ��� � � �� �������� � ���� ���� � � ���(��� �� ����� ������ ���� ��� � ���$ ���� ����� ���� � �)�� �� ������� F��� ���� � � � � $������ ���� ���� � ��� � �� � �+���������� ���� � � �������� ����� � � '����� �� �O������ ���'��� �� )�� �������� ��� ��� ���� � ��� �� ,� ��(�0C� ��� � )�� �� � �$ �� '�� ������ �� %"Y )�� ��� ��� ����� ���� ������ ��� )�� �� $������ ��� ��������� � ��������� �O� � �(����� ������ ����+� ,� �� ���� ��� ���� � ������ ������� ������ � ��� ����� ����� ���� � ���� ��� ��/��� � ������� ������ ����(��� �� ��� �� � � ��� )�� �� �C� ������� ��� ��� $ ����������� ��,������ ��� ���� � ����� '�� ��� ���� ����� ���� � ��� H������G ���� ����������� $���� � ��P����� ���� � ��� ����� ������ $����� $���� �� ������ �������� � ���� $��� ��� � ������ ����.�� � ���� M15N� ��� �� '� � ���� � )�� �� ������ ��� � =�(�C� M78651N� ��� ����� � ������ �� ����$��� � ��� ���� � �$ ���� �� � ���� � ���� �� ��� �������� ����� ���� ���.������ ������ ��� �������� � � �� ���(��� �� ����� �������������� ����� ��� �' ���� � �$�� � ���'��� ���� ��� )�� �� ���� ���

' ��� ���� ���� K�� ��� � �� � ��� ������ ������� ���� 3�� ����� "4� ,����� ��� �������� 3�4 � ��� �,0 ��������� ����� 3"�! � �������4 ��� �� ����� � �������� ����������� ��� � .�� �'����� '��� ��� �������� $����� ,�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7 2

Page 56: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

)�� �� ��� �������� � H�G ���� ������ 3"�"% � ��4 ��� ����� � �������� � ��� ������� ����������� �� �O������ � � � � �$$��� � �O��� ��� ����� �(��� � � ������� ��$���� � ��� �' ���� � �������� ��� ���� �O������������ � ��� ������� � ����� � ��� ������� ��� �� ��� ����� ����� ���� �� ,������ ��� � � � ��� ��� �+���� � ��� � �� ��� $����� $��� ������� '��� �������� ���� $� ���� ��� �� ���� ������� ��� ����� ���� � � � � �$�������������� ������� ����� � �� �������� ����� ��� ���� � � ������ � ��������� ����� M1N� '��� ��� � �������� ��� $ ��� �O��� � ����� ���� � � �����(��� ,� )�� �� � �� ��� $����� ��� $� ���� $��� ��� ������� ����� � � �($������ ������� � � ����� ��� ��� ��� �O��� � ����� ���� � � ������� � ������ ��� �������� � ����� � ��� ��������

�-�- ��� ����� ������ ����������� �� �����

��� ��� ������ � ����� � � �������� ������� ����� $�� � ��� 87" ��� 85" ��� ������� � � �������� ����� � ������� ��� $����� � '��� ���$��� ��� � � ����� ���� � � ������� �$$������ -����� � '� � � ��$������� � ��� � ��� ������ � ��� � ����� ���� � � ������� ������� ������$��� M1�%26%8�87�82� ""6 "!N� ���� ����� � ��� ������� � ��$���� ��� �����

����� "

= �$�� � � ��� ����������� � ��� �������� ����� ���� � � ���� ��� )�� ��

=���������� 0���� C�� ��

�������� � ��$� ���� 3�4 � "�!"" 3�"�"!74 �"� 5" 3�"�""74

Q ���� ������ 3�(4 �"�"%" 3�"�""74 �"�"17 3�"�""74

0���� � �$ ���� � � 3�4 �"� 87 3�"�"!74 �"� 7" 3�"�""74

�������� � �,0 3�4 �"�!1" 3�"�"!74 �"�"% 3�"�"!74

,������� ���������� � �

����� � ��� ������ �������

���� 3�,04

D��

��� ������� �'���� �

��� �� ��� � �����

I �� ������

I����� � ������ $��

$����� ����

L����� !1� �������

� ! � ������

����������

��(�0C � �� �'�(������� $��

=�(�C� ���� �'�(������� $��

D(�C� �' �'�(������� $��

� ���� � � ����

���(��� �� ����� ������

� ���� ��� ������

��� � ������ '��

�� �$���� ��� �� ��� �

� ���� � �$ ����

� ��$� ����

;��� � �� �'�(������� $��

� ������ ���� ��������

������� ���� � �$ ���� �

��� ��$� ����

����!�� ������ ��������!�

0���� �� �� 3�4 "�"827 "�"27"

Q ���� ������ �� �� 3�(4 "�"%"" "�"17"

= ����� 3�>�(4 "� %5 "� ""?

��������� $� $���� �

$����� ��� $� ���� $���

������ � ������ ������#

$� ���� ��� �� ���� ������

F �� $����� ���

$� ���� ������

7 ? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 57: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� ����� ���� � � ������� ��� � $� ��� � .�� � ����� � � � ��� � $�� ������� ����� �� ������� � ��� ��$�� � ��� ����� $���� � � ����� ���� H$� (��G ) �� � ����� '�� �� �������� ������ '���� � ����� ���� ������������� � $������ � ��� $����� $��� ��� ������ � ���(������ ������������� ���� � � ��� ����� �$ ��� .���� �� ��� ��� ������ $���$�� �����(���� ��� � �� ������ � ��� ��� ��� ��.������ � ��� ������ ���I �����$� '�� �� ���� ���� � �+$ ��� ��� ������� � ���$� � ��������

������� ��� ��� ����� $���� � ����������� �+$�� � � � ����� ���� �� �������� �� ��� �� � ��� � � ��� � �+������� � � ��� ����' $�$��M!�%� "%6 "5N� ,����� �� $�$�� '�� � ��������� � ������� ��� $����� $��(�$�� ��� ���$� � ������� � ���� ������� � ����� ���� � � �������� ������ ���� � $��������� � ��� ������� ��� ������ �$ ������ � ��� ���(���� ���$�� ����������� � ��� ����� ���� � ���� � ��� ������� ����� ���(� � � ����������� .�� � ��� � ����� ���� � � ������� ����� �� '��� ����� $�� �� ���

��� � ��� 85" � � ��,� ���� M1�87�82�8?N� ��� ��� � � ��� '��� ���������/������� ��� '��� ���� � ��� ������ �$���� �� ��� ����� ���� � � �����'�� �� �������� ������ ,� ��� HH����� ������� � ����� �+��� � � ��� ���(����� ��� ��� �������GG M1N ��� �� ��� �� ��$�������� ��� ��� ���� ��� �������� ���� �� ��� �������� ����� ���� � $�� ��� ������ � ����� ���� ��������� ��� $���� ���� �������� � ����� � ��� ������� ��� �� ����� ���� � 3."4��� ����� ����� ���� � 3.�4 ��� ���� ��<

." ��������������������

� �!�

��� �

.� �������������������������������������& ��� � &�

� �!�

��� �

'���� � D ���G � ���� ��� � � �G ��� � -����� ��� ������ � ��������� ����� �. 3J.�6."4 ���� �� M1N<

�. � ��������������������������������& ��� � &��

�������"

�� �����������������

� �!�

��� ��

I �� ����� � ���� ��� ������� �� � ��� ��� ' � � � �O������ � ��� � ��������'��� ��� $����� 3������� ����4 $��� ��� ��� $��� ������� �� � ��� ���(������ ����� ���� �� �� ��� �' ���� �� ��� ��� ��� ������ ���� �� ������ ��� ���(������ ����� ���� �� '� �+$���� � ��� � �� '�� � ��<

�� � & � !����$(+ �� ��

'���� !� ��� ����� � ��� ����� ���� � ) ��� ���) ��� ' �� � �� �� ����$$��� ��� �� ��� � � ����� ���� � ���� �) � ��� ����� � � ��� �$$���

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7 8

Page 58: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ��� (� ��� � ���� ����� � � ����� ���� � � ��� '���� � � ��,� ������ ����� ���� � ���� '� ����� � �� ��� HH������� ���� ���� � ����� '����� ����� ���� �GG ����� ��

�% � � ����� � � � ����� ���� M87N� ��� � ����

� �$ ���� � ��� ��$� ���� '� � � ������� ��� � '� �$����� ����� ������� ���� ���� �������� ��� ����� ���� � 3��� ������� � ����4 '��� ��� ���� �� � ������� ����� ����� ���� � 3��� ��� ����� ���� � ����4� ������� ����+$�������� ' �� � ��,� ���� ������� ��������� ��� ������� ������ � ����� �(��� � ��� ��� ����� � ��� ����� ���� '��� ��� ��� $������ � ��.��������� ���� � � � �� ���� ) �� ����� � ��� �������� ����� M8768?N���� ��� ��,� ���� �$$� ��� � ��� ������ � ��� ������ ������� � ' �� �

��������� ������� �� � ��� ����� ���� � � ����� '�� � �� '�� ����� � ������� �� � �� �� �$ � ����� � ��� � ����� ���� � � ������� � )�� ���F������ �� ��� M " N '��� ��� .�� � $��� �� �� ������ ������� ����� � � ������ � ����� ���� � '�� � ������ ��� ���� ��� ������ ������ � ������������ � )�� �� ������� ��� ���� �� �$ � � ��� � ����� ���� �� ������� � )�� �� '� ���� � � �O����� �$$� ���� ,� ��� .�� � ����� ��� �������� ��� ;��� M%8N ��� ����� ����� �������� ������� � � �($��� ��� ���(������ �O��� ���� �� � ��� ����� ���� �(������ ���� ������� ����� �$� ��� ����� ��� � � �� � ��� � ������ ��� ��� ������ ���� �$ ���� � ��� ����� ���� � ���� ��� ����� ���� �� '� ��� �� '������ ����� ���� � ) ��� ��� ���� � � �� �� � � ��� ��� �� �+������ � �� �$ ���� � ����� �� � �$ ���� � ����� � '��� � ������ ������ � ����(� ���� � '��� ��� ) ��� - '����� � ������ ����� �� ���� ��/��� � ��������� '����� � ��� ���� ������ � '��� � �� ��� �� ���� ��� ��� '��� ) ����� ����� � �� '�� ����� ��� �+$�������� ���������� � ���� ���� ������� �+������� �S�������� �' �$$� ���� � ��� ������ ��� ������ ������ � ���� ���� � ��� �

$� ���� �/������� ������ �� ���� � ������ ���������� M ""6 "!N� F������ ����� M " N � '�� ���� ��� �' �$$� ���� '��� �/������� ����� �����(������������ ��� �� � � �+$� �� ��� ����� ��$ ����� ��� �$$� ��� � ���� �����(���� � ��� �� � � M "7N � ������� ���� ��� �� �����(���� � ��� � ���������� ���� �' �$$� ���� � ��� ��������� � � ����� ���� � � ���������� � � �/��������F�� �� $� ������ � ��� ��� ����� $���� � ��� ��� � � ��� � � ����� �(

��� � � �������� � ' ��� ������� ��� $����� $���$�� ��� ���$� �������� � ���� ��� ������ ���������� ��� .�� ��� ����� � ���'��� H�$��(������G ��� H��(������G ����� ���� � .�� ��.��� �� F������ �� ��� M " N� ,���� �$��(������ ��� ��� ����� ���� � �� ���� �� '�� � �$���� ����� �(��� � ������� '��� ��� $� �� ) �� ��� )�� ����� ���� � ���� �� - '(����� � �� ���� ������ �+$���������� �� ������� �� ��� � ��(�0C M 11N ��� D��� ��� � =�(�C�6������ � �$ �� M !"N ���� ��� � ���� ����� � � ���(������ ����� ���� � ��.����� � ��� �� ��� ��� ) �� ������ L�� ���(������� � � ����� � ��� ����� �$��(������ ����� ���� � � � ��� � � ���(���� I���������� � '� ��� ���� ���� ��� ���$� � � �$��(����������� ���� � � ��� ���(������ ��� ������� � ������� � � � ���� ) �� �����

7!" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 59: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� � ���� � � ! M " N� *� ����� � �$���� � ���� '�� ��(������ ����� ���(� � � ������ � ��.�� � �� ��� $� .�� � ��� ����� ���� � ���� ����� � '�������� �� � ��� ����� ����� � '��� � ��� ����� � ��� � ��.�� H�G� �� ���(������ � ��� 1 '���� ��� � ���� ����� � ����� ���� � �� ' � � ! ����� �'�� ������ �� � ��� ����� �����I�+� � �� ��� �� � � ���� ��� $�������� HG � �������� ��� $�������

��� ������ ����� �� � � ����� � � ��� H������ � ��� ����� ���� �G� ��$�������� '� .�� ��� ����� �� F������ �� ��� M " N ��� �+� � � ������ �� �� '�� �O����� � ������ ��� � � '���� �� $��� ��� � ���� .�� ��� ��*��)� ��� F������ M "2N<

� � �

�(+����

��� ��

'���� � D ���G � ����� � � �G ��� � (� ��� � ���� ����� � ������ ���� �������� �� ��� ��� ����� ���� � ���� ��� �� ��� ������ �����/���� � H������G ��� ����� ���� �� ��� � �(���� ��� $�������� ������� � ��� ������ � ������� � ��� ����� ���� �� ��� ������ � ��� � ��$ ���� ��� ����� ���� �� K�� $����� ������� ���� ;/� 31�74 � � �������� ������ ��� ��� ���$������� �$$� ���� ��� � ���$������� � � ��� �������� �� � ����������� ������ � �� ������ � ��� ������� � ��� ����� ���� � ��� ��� � (����� � ������ �� �+����� '��� ������ � ��� � � �+��$�� M%� "?N���� .��� $ �� ������ � ��� ����� ���� � ���� ��� � ��� ��� ������ � ���

� ����� ���� � � �������� ��� ����� � ��� � ����� ���� � � ������� '���

��� 1� 0������� ������ � � ����� ���� � ���� ����� � 3(�4 '�� ������ 3B4 �� � ��� ����� ����

� � � ��(������ ����� ���� �� � '��� (� � � !3B4� I �� ���� ��� ����� ���� � ) �� ����(����� 3�4

��$��� � ��� ����� � (� �� '��� � ��������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7!

Page 60: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� ���� �T������ �� ��� ������ �� .�� ��$ ���� �� � ���� ��� -���� M%?N ���� �.���� �� � ������ � ���/���� ������� �� ���� ��� ���$ ��� ������ ���)�� �� $������ � ��(�0C ����� ���� �� � ���� � �'�(������� � � ����������� *� ��� ��� ���� ' �� '� ���� ������ �� � C�K!9*�!K% � �$ ��M27�22� "86 N� ��� )�� �� $������ � ���� � �$ �� �� ����� ���� � ���� � � � ���� �'�� ,� � �� ���� � �������� ��� ��P����� $�� � �'�$� ���� �� �+������� �O����� ���� � ��� �� ����� ��� ���� � �$ ���� ���� ����� ���� � ��$� ����� ,�� ������ ��� ����� �$$� $���� � �� �� ������� ���� � ��� � ��� � � �������� ��� ���� ���� ��� ���/���� �������� �'��� � �������� �$�.�� � � ��� ��� � $��� ������ � ��� � ���� '� ������ ��� �������� ,� ' ��� ���������� ���� ��� ����� ���� � � �������� ��� ����� $�� � � ��,� ���� '��� ��� ���� '��� ������� ��� ��� ����� �$ ���� � ��� ��$� ���� ��� � �$������ �� ��� ��� ������ ��� � �$ ����M1�87�82�8?N�K�� � ��� .�� ��� ������ ������ � �� $� �� ������� ���� ���$� � '�

���� � �������� ��� ;��� M%8N� ���� � ��� � '�� ���� ������� ���� ��� ���(� �(��$�� ����� ���� � ) ��� '��� ����� $ $� � � ����� �� '��� $� ��� ������ � � ������ �� ����� '� ���/������ � �.���� �� F������ �� ���M " N ��� � � �$������ �O����� �$$� ���� * $����� ����$����� � � �� ����� � � �� '� ,� ��� !"� ��� � � ��� ����� ���� �� ���� ) �� ��������� ����� ���� ����� � J�5"� � ��� 3�4 � ��� ������� ����� ���� � ���� �������������� ��� ��� ������ ���� �� �� � ���������� �� � ������� ��� � ����(� ���� � � ��� ������� ��� � 3�� � 5" � %""�4� ,� ��$$�� ����� � � � ���(� � ) ��� ���� �' � ������ � �+����� ������ �� �� ����� -���� ����� � � ������� �O��� ���� ��� ����� �$ ���� � �+����� ������ ����� � H(�)�G ������ ���� �������� � � '� � ��� 3�4� �� ��� �� � � ��� (������ �(����� ����� �� � ����� ���� � � ������� ������� '���� ��� �������� � ���(�� ������ '�� ������� ����� �+��� �� ;+$�������� ������� � � "(���������� �� � ����� ���� � � ������� ������ � ' '��� � �������� M%� !6 !!N���� ����� ���� � � ������� � ������ � �.�� �� � �� ��$� � �����

M %�!!�27N ��� �� ��$������� �� �� �/��� � � ��� � ��<

�.�� � 7���(+����

��� ��

'���� � D ���G � ���� � � ��� �������� �� ��� ����� ���� � ���� 3� �(����� �+$���� � ���� � ��� � ���� ������ �(4� (� ��� � ���� ����� � ������ ���� �������� � ��� ����(����� � ��� ����� ���� ) �� ��� 7 � � �(����� � � ��� ������ �( ��� � ������� � ���� ����� � �$���� �$��(����������� ���� �� ��� � ����� 7 "�! 193 �4 M%8� ""� " N� * � ��� ������� $����� � ��(������ ����� ���� � � ��� ������ �� $������� � ������� �� � ���� � �! � � �� M " N��� $������� � ����� ��������� ���� ����� �$��(������ ����� ���� ��

���� �� � �� �� ���� ���� � ���� ������ �+$����������� �������� ��� � �����(������ ���� � � ' �� '� � $����� � ���� ������� ����� �� ��� ������� ��� ������ $����� � ' ��� ����������� ��� ���� �� � ���� � � ���� � � 1�

7!! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 61: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

* ;��� � ������� ����� ��� ����� ���� � � ������� A ��� $ ���� �� ���� *������ � 8?7 M !%N � HH,� � ' ������ ���� � $����� ������ �������� ���� � �������� �� ��� ����� �$ ���� ���� ��� � � � � ��� ��� � � ��� ������ � ������ E���� �� ������� � ��� ����� ���� � ��� �� �� ���� ������ � ��� ������� � � ��� � � � ��� �������� ����� ���� � ���� � � ��GG������ � � ��� ��� $������ � ����� M !%N� ;��� '��� � � ��� ��� $ (

���� � HH��� ��� �$��� � ��� ����� ���� � ���� �� � ��� ������� � ����GG���� ����� ��� �� ��� �O������� �������� � ��+� ���'��� ��� ���� ���� H���(�����G ��� ����� ���� � ��� �� � ���� '��� ���� � ��� ������� ����� ����� ���(� �� K�� ���� ���� �� ������� '� � � �������� �$�.��� � � �������������� ����� ��� ������� �� ��+� � ��� ���� �� �� � $� �����F��� � �� ���� $ ���� �� ������� ��� ����� ���� � � �/������ $� �� ��� � ������� � ������ ���'��� ��� ������ ����� ��� ��� .��� ���� � ��� ������� ����� ������ ,� �� ���� ���� �� ���� � �$���� ��� �� ��� � � ������� � �$ ���� � ��� ��$� ���� '�� ����� ��� ����� ���� � ���� '�� � �������� ��� ��� ���� � � � ��� ���� $�������� 364 '�� �� ����� � 0��� � 1�1���� ���� � ��/����� � ��� �/������ ����� ���� � $� �� ���� � ����

� �� ����� � �� ���(������ �� ���� ���� ���� �� ������ ���9���� �������� � � $ �� ��� ���� �� ;��� ��� =��� � M!N� �� � � ��/����� � ������� ���� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� � )�� �� "� 7 � % � 1 ��������� ���� ��� ������ ��� � �$ ���� � "�"17 3�� ����� "4� ,�� ��� �������������� � � ��� � ������ � ���� � ��� ���(������ ����� ���� � � )�� ��'� $� ���� �� ����� �� � 8?% M !1N� '� .�� ��$ ���� ���� ��� ����� ���� �� ��� �� ������ �� ���+�� � �$�� �� ,� �� ��� ��� ������ ���9���� ����� �$ ���� � ��� ��� $$ �� ����� ���� �� ��� ��� ���� ��� $������� ���H��������G ��� ����� ���� �� 0���/���� ' �� � $���������� �� =��� ��� �� (' ���� M7865 � !76 !?N � ���� ������� � �.���� ���� ��� ���� ���� � ���+��� �$�� � � ������ ��� � ���� ������ ��� ������ ���(������ ��� ������������� ���� � � � �� ��(�0C ��� =�(�C����� ����� $���� � ��� ��� ������ � ��� � ����� ���� � � ������� ����

� �� '�� $����� �� � �' ��� ����� � ��� ��� �$��� � ��� ������� ����� �� � ��� .��� ���� � ��� ����� ���� � ���� ��� ����� ��� � ����������( ��� ���$� � �� ��� '�� ���� .��� ����� ���� � ���� � ������ ����� � �$ �����

�-)- ��� ���������� ������� ����������� �� ����� �� :��!���

����� $ �� M !8N ��$ ���� ��� .�� �����$� � ��� �$�� ��� ������� � ������ � ��� ���� ���� ����� �� � ��� � �$����� ����� ���� � ��� � �� �$ ���� ����� � �$ ���� � ��� ������ ���� ������ � ������� � � ��� ����� ���� ���� � ��� ��� '�� � � � �� ���� ��� ������� � ������ � � ��� ������� � ���� ����� ���� �� '��� ��� ��� ������ � ���� � �������� � ��� ����������� � � ������ ��� ���� � ������ � �� ���� � ��������� ��� ����� ���� � ����� � �� ������� �� H���� ����G ����� ��� ����� ���� � � �$����� ������� � ��� ����� �� � �$ ���� ����� � ��������� ����� ����� ���� �

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7!%

Page 62: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

����� � � �� ����� � � � �$�� � $�$�� M %"N� '��� �+$� �� ��� $ �������� �'���� � � � � � �$������ ������� ��� ������� ���� ��� � ����� ������� � � ��� $������ � � ���� �� ��� (������ H�/�� �� $G ���� �� � � �������� ���� ��� �� '��� ����� � �� ������ � �$$ �� � ���� ���� ,� ���� � � �� � ��$$�� � � � �()�� ��� ���� �� ��� ����� ���� ��� � ������� � �+��� � ��� ������ � ��$� � ��� � � �()�� ����� �� ����� ,� ������ �$��� ������� � ���� �$$� ��� ���� ������ ��� ���� � �$ ���� � ����������� � ��� ����� ���� �� ��� ����� � ��� ����� ���� '��� ������� ������ ��$� � ��� �� ���� ) �� �������� '�� � �� �O��� ������ � �� ������ �� ������� M !8N� � � � �$��(������ ����� ���� �� '���� ��� � ��� ��$� ���� � "� 5 ����� � � ������� � ��� ������� � � ��� ����� ���� � ��� � �� �� � ������� � ��� ������� ����� ���� � ���� M !8N� ��� � ����� 7 � ;/� 31�54 ������� �� �� 7"Y � 7J"�%!93 �4�,� ��� ����� ������� ����� ���� � � ��� ���� ������������ ��� ������

� �������� ���� '�� �$��(������ ����� ���� �� � '� ��� ���� ���� � ' ����� ������� � ������ HH� ������ � �� � ��� ���� � $� ����� ���� � ��������GG M%8� " N� ,� ���� 8?5 ����' $�$��� ;��� ��� =��� � � ������ ���$ ���� ���� ��� ����� ���� � � � �������� �� ��� ���� ���� ����� �$ ���.���� ��� ������� � ���� ���� ������ �� �� ����� � �9% � ��� ����� $���� M!N��� ����� ��� ��$� � ��� �� ���� ) �� $� .��� �+����� ��� ��� � � ������� ������ ���� � �� ��� ���� �� �� � ��� ����� ���� � � �$��(������ ����� ���� ����� ��� � ����� 7 � ;/� 31�54 � "�%?93 �4� F� ������� � �� ���� ��� �������� �$ ���� � ��� ����� ���� � ����� � '��� � ��� �O��� � ������ � �����$� � ��� ����� ���� $������� ����� $ �� ������ � ����� � 7J"�77�'��� �/��� � "�%?793 �4� '��� � �G ��� "�% M %"N� �� ��� � ���(���� � ��� ;��� ��� =��� � ����� ��� '� �� ������� ��� ����� � ������ � ����� ���� ) �� $� .��� ,� �� ���� � '����� � '� ����� ���� ��� ��� � ��� �'�(������� ������ � ��� ����� ���� ��� � ��P�� ���� ��� ������� ���+�� �������� '�� ��� ����� � � ��� ��+��� $���$�� ��� �� ���� � ��� � �� �� ����� ���� ) �� M %"N�� � M "7N ��� � � ���� � ������ � � ���� ������ � ��$����� ���

������ ���� ��� � � ���(������ �������� ����� ���� �� ��� ����� �(��� � ���� ������� � ������� ���� � �$ ���� '�� ��� ������ � � ��� ��������� � ������� � ��� $���� � ��� ����� ��.��� �� � $�������� �� A��� �J�9! �� ���� � ���� � ���$ ���� � ���� ���� ������ �� 17� � ��� ����� $���� � ��������(���� �� ���� ) �� ��$� ������� ���� ����������� '�� ��� ��� ���� � � ����� � �$ ����� L���� ���� � ��� � ��� ������� ����� ���� � ���� �� �;/� 31�54 � ��� �� ��$����� �� M > �"23$/�4N��� '���� ��� $�������� $/� ��$��(����� ��� ��� � ��� ���� ���� � ��� ������� ����� *� )�� ���� 3$/�J"4 ��������� � ��� ������� ������� ����� ���� � ��� � � ;/� 3!4 '�� 7J"�! 1%93 �4� - '����� '�� $/� J ��� ����� � ��� � ����� 7J"�11%593 �4� I ������� ���� ��� ��� ������ � $/� �� � )�� 3$��� ������ �4 � �� ��.������������� ��� ��$� � ��� �� ���� ) ��� ��� ��� ��� � � � ��� ������ � 7 �� ����� � � ! ��� 1(� �� ������ � ��� ) �� ����� � 3�� ��� 2 � M "7N4� ��� ����$ �� ' ��� � ��� ���� '��� $/�J ��� ��� ���� � �$ ���� � ��� ����� ���� �

7!1 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 63: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

���� �/��� ��� � ���� ���� � "�"1� '��� � �������� �� ���� ��� � ������� � �$ ���� � ��� ����� ���� � ����� "� 5� -����� � �� �� � $/�J ��O��� ���� ���� � � �������� ����� � � ��� � ��� ����� ���� � ���� ������ ��� �� ������ � � �+��$�� �� ��� � ���� � � �'�(������� ������ � �������� ���� ��� ��,� �� �+������� ������� �+$�������� ' ��� =��� ��� ���� � ��� M78� !7N

��� ������� ���� ��� ����� � � � ���(������ ����� ���� � � � �� ��(�0C��� =�(�C� ������� � ��.���� ���� ����� �� �� � $����� ��$������� � ���� �$���� ���� ������� ���� � '�� ���� ����� '� � � ����� ���� ����� ��� ���� �$$� +������ �/��� �� ��� � ���� ��� ������ � 3��� � �G $/�J 4� ��� ��� � � �������� � �������� ���� � � �$�� � ������� ��������� '� � ���� � �$ ���� � ��� $���� ���� ���� '� �/������� � P�� ��������� � ���� �� ���� � ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � M !7N� ,� �O���P�� ��� 7"Y � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� 3"� 54 ��� ���� ��� �(� ����� �� ��� � ���� � � �'�(������� �������=��� M % N ���/������ ����� $�� � � ��� � � ����� ���� � � ������� ����

� �� ����9������� ����� ���� � ������� � ����� �� -� ������� � �� �$��(������ ��� ��(������ ����� ���� � ��� � ����� �� � H'���G � H�� ��G� ,� ������ � H'���G ����� ���� �� '���� ����� � �O������ ���'��� �$��(��������� ��(������ ����� ���� �� =��� M % N ��$������ ��� $����� � � � ���0C ������ ������ �� =��� ��� ����(� ��� M !7N� ,� ���� � ;/� 31�54� �� ��������� 7J"�12?%93 �4� � ����� � �� ���� �'�� � ����� � ��� ����� ������� �������� � 7 � ��� "�! 1%93 �4 ��� ���� �� � � ���� � � � M "7N � ��� "�11%593 �4� A��� ���� � �� �$ ����� � ���� � ��� '���(� �������� ��� ����� � � ��(������� � $$ �� � �$��(������� ����� ���� � � )�� ��� ���� =����� �+����� ��� ��(������ ��� � � �������� ������ ,� ��� ������ � ���� �������� � ����� '�� ���� � F������ �� ��� M " N� ���� ��� =���G ����� �.�,�9. �+���� � ������ ����� � ��� ������� $�������� � � ������ ���� � ������� � $���� ��� �������� � ��� ���� 3� ���� � ��� ������ �4 ��� � �������� � ���� ��� � ����� ��� A��� �� � �� � � �' �+��$�� � =�(�C� ��� ��(�0C � ��� ��������� ���'��� ��� $����� � ��� ��� �+$������������ � �� ,� ' ��� ��(������� � $ �� ���� � =���G $�$�� M % N ���� ���'���(����� ���� � � ���� '��� �/������� � �$��(������ ����� ���� ���������� ��������� �. �� � ���� � � !65 � � =�(�C�� �� ������ =�(�C��'��� � ' ���� '�� ����� ���� � '���� �� �+��$�� � � �� ��� ��(����������� ���� � '���� ��� ��$������� � � ����� �

�� ���� ���� � '�� ����

���� $������� � � '���� �$��(������ ����� ���� ��I � ��� ��� ���/���� ��� ������ ����� $���� � �� '�� �� � �� �'�� �� �

�$��(������ ����� ���� � ��� $����� ������� ��� ����� ���� � ����� 0���$��� F������ M %!N �+����� ��� ����� �� '�� � �$��(������ ����� ���� �'�� $����� ������� ����� ��� � ��� ���� ��� $������� � ����� '� � ��+�������� � .��� �� ��� � ����� �� '�� ��� ���� �������� ���� � ��� �$$� ��� � ����� ���� � ��� �� - � ��� �������� M %%N ��� .��� ������� ���� � � $��� �� ��� ��� �� � �������� � � � $����� ������� ��(������ ����� ���� ���� � ��� ���� $��� � � ������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7!7

Page 64: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�-�- ?���������� �������

��� ��+� $��� � ��� ����� $���� � ��� ��� ������ � ��� � � ����� ���� �� ������� � �� '�� ��� �$$� ��� ������� �� $��� �� =��� ��� � � (' ����M7865 � !76 !?N � �����$��� � ����� $ � � ������� � ��� � � ��� �������������� �� � )�� �� ��P����� � � ���(������ ����� ���� �� ��� ���� ���� �� ��� ��� �� � ���� ���� � ���� � ��� '� �� �����$� � ��� �$�� ���������� � ���� �� � ��� ������� ����� ���� � �����0�� �� ��� M %1N ����� $�� � $���������� ������� ��� (������� ���� � �(

������ � ��� ���� ����� '�� ��(������ ����� ���� � ��� ������� ���� � '���� ������� ����� * � '� �������� � � ��� ������ � $����� ��� ����� �(��� � $������ ����������� � )�� ��� ��� $�$�� ��� �����$��� � �$�� ����'��� $����� � ��� �+$������ � � ��(�0C ��� =�(�C� ����� � ��� � �� �$�� �� ����� '� � �����$� � $����� ������ � � ������ ��� � ���'� ��� ���� � ��� ���� � ��� �� '� ������� ���$�� ������� � ��� ������ ���� � � ���� ����� ���� �� ��� ��� ��/���� � ������ ��� ����� ���� � �� $�������� � ��� � ���� ��� ����� � �����$� � ��� �$�� ��� ������� ����� �� � ��� ����� ���� � �����* ������ � ���� ������� � ��� � ������� � ��� � 0�� �� ��� M %1N � ��� ��

��$����� ���� � ������� �� ��� � ���� � ��� �� ������� � ��� ����������� ���� � ����� �� ��� �� � � $�������� � � '��� ������� � ��� ����(� �� ���� ����5 �� ��� ����� ��$<

����5 � �"��;;

$�5�,

��� ��

'���� ��;; ��� ������ ��� � �$ ���� � ��� ����� ���� � ����� $�5 �������� �� ��� � ��� ������� ��� �� ��� �O����� � Q � �� ���3��J

�M3!9%4$�5$�5N4� ,� �

�;; �/����� � ��� � ���� ������ �( � ����� '�� ���

���(������ ����� ���� �� ���� � � ���+�� ��� ���� �� '���� $�59�� !9%<

�" � %

!

�����5�(

� �� ��

��� $�������� � '� �������� �� ��$���� ��� '��� � ��� � � �� ����������� � .�� $���$��� ,����� � '� ��������� �� ��� ��� �+$�������� $���� ��������� �� � ��(�0C ��� =�(�C� � � �$�� � ��$ ���� �� =��� �� �� M7865 � !7N� 0�� ��� �� ������� ���$� � � ��� � ��� '� ���� ��� ����� � � '���� ��� � � �� � �$�� � ��� ��� �� ,� ����� �� ����� �/����� '������� � ���������� ��� ��� � ��� ����� ���� ��� � ��� � �$���� ������� � �� ;/� 32!4� $� 7! � M %1N� ����� ��� � ��� ������� ��� ����� ���� ������ � � � ������ ���� ��� �=� � � ��� ���� ������ ������ � ����� '����� ����� ���� �� ��� � ��� ������ � ������� /��������� ���� � � ���� ���������� ��� ���� � �$ ���� 3�� 0��� � !�%4� � '� � � $ ��� � ������ �=�

7!5 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 65: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� � .�� $���$��� ������� ��� � ��� '� ���� � �!������ ��� ����� �� �������� ����� ������ $������ � ��� ������ '�� ��� ��� � $� ����� ����� ��� �� � ��������� ���� � $� ����� ��� =������ �� �������� $� ��'�� �� �O����� ��<

� ��� ������ � � $������ )� ��� ��� �+$����� � ���� ������ $������'�� ��/��� � ����� ��� � ����� �� �����

� =������ ���$�� ������ �� '���� ��� ������ ������ $������ '�� ����(� �� .���

� ��� ������ ����������� � ����� ���� ��� �� $���������� �� ��� � ��������� � � ����� ���� ��������

*�� ���� �O��� ����� ���� ��� ������ ��� � � ����� ���� � �=� '�� ������� ����� ���� � $� ���� ��� �� �������� $� �� '� �� �$ ����� � ���� ��� ��� ��� � $ ������� �������� $�������� �� * '�� � � ��� ����� � � '���������� �� ��P���� ��� � $� � $������� ���6���� ����� � ����� ����+$�������� ���6���� ����� � ��(�0C ��� =�(�C� ������� � � �$�� �M7865 � !7N���� � ������� � ��� � 0�� �� ��� M %1N �� ���� ��� �+������� � � ������

��+�� � M "1N� ��� �� � ���� ��� �� � �� ���� ������� .��� ������� �����(��� � $��� ���� �� 0��� �� ��� M "5� %7� %5N � � ��(������ ����� ���� � '�������� �� ��� � ���� ������� � ��� ����� ���� � ����� ��� �������� �� ' ��� �+$����� "(����� ����� �� '�� ����� � � ������� � ��� � �����$��� � ��� ������ �� 0���$ ��� F������ M %!N ��� �� - � ��� ��������M %%N� ,� ��� ��� ��� ���� � � � ���� � �$ ���� � ��� ����� ���� � ���� ���� �� ������ � ��� ) �� ����� � ��� � ��� �������� � ������ ��� ���� �O��� �������� ��� ���� � �$ ���� '� ��� �+$����� ������ � ��� $� .�� � ��� �� ����) ��� � � '��� ����� ���� �� '���� ��� ��(������ ��� �$��(������ ����� �(��� � ��� �������� �/�������� � $ ��� � ��$� ���� ;/� 31�54� ��� '���O���� ���� ���� � ������ � M "5N� A��� ��� �� ��� � ���� �$$� +(������ �/��� � ��� ������ �� ��� ����� � ��� � ����� 7 "�%2893 �4� '��� � �$������ '�� ��� ����� � 7 ������ �� ;��� ��� =��� � M!N� � � M "7N ���=��� M % N � � � ���� �+���� � ���� ��� ������ �� � � ��(������ ����� �(��� � ��� $������� � ������� �� ���� ���� $������� � � �$��(������ ����(� ���� � ��� ��� ��������� ���'��� ��� �' ��� ������ � ��� $�������� � �;/� 31�74 ������� ��� ���� � � � ���� � �$ ���� � ��� ����� ���� � �������� � ���� ������ �O������ ���'��� ��(������ ��� �$��(������ ����� ���(� �� ,� ��' � ��� ����� �+$�������� ������� ���� ��� ���(������ ����� ���(� � � )�� �� �������� ��(������ � ������� ��� ��� ������� �O���������'��� ���� �' ��$� � ����� ���� �� � ��� � ���� ��� � ����� ���� ��0��� ��� ���� ���� HH������� ��� ������ ' �� � �$��(�������� ����� ���������� ��� � ���� � ���������GG M "5N�F������ ��� ����� ��� M %2N �� $��� � �O����� �$$� ��� � ��� � ������

� ��� ���(������ ����� ���� � �� �������� � � ��� ��������� ������� � �� �� ������� � �.����� � � �� ����� ��� ����� ��� ' ��� ����� � ���

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7!2

Page 66: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��$� ���� � ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � � �� �� �$ ����� �� ��� � ���� ,� �� �� � �$$���� � � ��� ������ $ �� � � ��� �$��� ���������� � ���� �� � ��� ����� ���� � ����� �� $������ '��� �� ���������$��� �� 0��� ��� ����� ��� M %?N� � � � $����� ���� ��� ����� �3������� ����� ���� � '�� � ���� � ������ �4 ��� ����� ���� � ) �������� � � �$��(������ ������ ��� $����� � � ������� �������� � �$������'�� $��� � $����� � M " N� * � � �� ���� � �$ ���� ������� �������� ���� � ��� �� ��(������ ��� $������� � ������� ������ � �� ����� � %�8 ��� '��� ��� ���� � �$ ���� � �$������ '�� ��� ������ �� ������� � �$ ���� �� �O��� ��� $� .�� � ��� �� ���� ) ���*� ���� �$$� ��� � ��� �$��� ��� ���� ���� �������� � H������G ��� ������(

�� ����� ���� � �� � �� � ���� ����� � ��� ������� ����� ����� ���� � � �$���� '� ���� � ��� ����� ����� ��� = ��� M11N ������� � ������ ����� �� � ���(������ �������� M2 � %8N� F '��� ��� =��� ��� �� ��$� � ������ �+$� �� ����� ���� � ��+���� � )�� �� M !2N� ��� � ��� ���� ���� ����$$��� ��� �� ��� � ��� : ����� � � �� �+�� ���� 3B� �� :4 ���� ������� � ��� ������� ���$�� �+� 3�� �� !4 � � ����� ������ $������ � ���� �� � ����(� ���� � ����+ �5� ��� ���� ��������� ��� ���(������ ����� ���� � � ����$������ � ���� ��� ��� ����� ��� = ��� ������ � ;/� 3!� "4 �+$���� � ���::�'���� �:: ���� �� M2 � !2� %8N<

�:: � :; :���;� �� #�

��� ��;� ��� � ��� ��$� ���� � ����� '�� ��� ����� ���� �� ��� ����������� � $� ����� ���� � ���� ��� ���� �� ���������� �� ����� ��� ����� ������ � �� � ���� ����� ���� ����� ,� �� � �� � � ��� � �������� ����3�::4 ��� ��� �������� ���� 3 !M�BB>���N(� � ���+�� � ����4� ���� ���� ������� �� �+$���� � � ����� � � ��� ����� � � ������� ����� ����� I �� ���� ����� �������� ���� ���� ��� � ��� ���� ���� ��� � ���(������ ������������� � ��� ����� ���� ��� � � ��� ����� ��� �� ��� � � ��� ����� �$ ���� � ��� ��$� ����� A��� �� �������� � '� � �� � ��� ����� ���(�� � ��� ����� � � ��� ����� �� � )�� �� � ���+�� � �$�� � ��� �����'���� ��� $������� ���� � ��� � ��� ����� ���� ' ��� �� ������� 3�� ��� " �M !2N4� �� '� � � � ����� '�� �+$�������� ���� M 1"N�* ���/���� ��.������ � �� � ��� ��� ����� � H��� ����G $�������� 364�

'��� ��� ����� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ���� � ��� �(� ����� �� ��� � ���� � � ���(��� �� ������ �'�(������� ������ M2 � %8N�0���(��� �� ��� � ������� �� � ��� � ���� � � ���� �'�(������� ��������$��� � ��� ������� � ���� ����� � � ���� � ��� �' �'� ������ �� � � �$�� � �'�(������� ������ � ������ �> ��� �� ��� ������� � ��� ���� 36�4 ���� ��<

6� � ��� ����� � �� � � ������

������ � � �� %�

7!? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 67: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� � '� ����������� � ��� 7� K�� ���� '��� ��� �' ������ ���������� �/��� ��� ��� ���� )�� ��� ����� � ��� ��� �� ��� � � ��� ���� � �($ ���� � ��� ��$� ����� I �� ���� ��� � ���� ������ ���� � �� ��� �� �������� ���������� ��� ��� �� ��� ������ � ��� ����� ���� ��� � 3��� '�� ��������� � �'�(������� ������4� � � .�� �$$� +��� � ��� � ���� ������ $��$�������� � ��� P���� � $���� ���'��� ��� ������ � ��� (������ �'� $�����'��� ������ ����� 3 ""4� � 3"" 4�� ;��� '��� ����� � �$���� ��� �� ��(� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� � � ���� � �'�(������� ���������� ���� � ����� '�� ��� ����� ���� � ���� �*$ �� $�� ��� � �� �� ���+�� ���� � �( � ���� � ��� P���� � $����� ��� ���� � ��� ���� �' �������� $��$�������� ����� � ���� � � ���� %�� ���� ��.��� � ��� ��� �$�� ��� ������� � ���� �� � ��� ����� ���� � ����

� � �� '� ��� ���� ���(������ �������� ���� � �� � $������ � �������� ��� � � ��� ������ ������ � ��� ���� � ��+��� ����� � ��� ��� �(����� ��AK�� ���� �� ;/� 3!� "4� ��� ����� � ��AK�� ���������� � � ��� ������ � � ��� ��� ������� � ��� ����� ���� $������ � ����� ��� ;/� 31�84M2 � %8N ��� ��� ��$� ���� � � ��� ������ ���� ��� ��� ����� ����� � ��� ���������� ��� ���� ���� ����� �� � �� �������� � ����� ���� � ��� �����(����� ����� ������� � ����� � � 6 � ��� ����� � $�������� ������ � ���(��� �� ��� �� ��� $�������� 6 '� ������� ��� � ��� � ��� � �� ��������$�������� ���� '� ��P���� � $� ��� ��� ��� ��������� ���'��� $����� � ���

��� 7� Q���� � � ��� ���� $�������� 364 � � ����� � � ��� ������� '��� � �' ������ � 3�>9�4���� ����� ������ �������� � ������� 3�4 ��� ��� ������� ������ � $ ��� 3�>4�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7!8

Page 68: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�+$������ M2 � %8N� �� '� �/������� � ��� �� � �+$�������� ���� �� 0�� ����� � �� ��� ����� � ���� �' ��P������ $�������� � ��� � M %1N� - '����� �'�� �� ������� � 0��� � 1�5� � $ ��� � � ��� ��� � ���� � � ���(��� �(� ����� ������ ��� ������ ��� ����� ����� � 6 �� � .�� $���$����� � �� ��.��� � ���� '�� ��� �������� � � ��� ������� ����� ���� �

���� �� �$ ����� ��� ��� ���� $��������� ��$���� � ��� ����� � � � �� �������� ��� ��� � �$���� ����� �� � ��(�0C ��� =�6�C� M2 � %8N� K�� � ���� � �$ ����� � ���� � � ������ �� � �� ����� ���� � � � �� ��(�0C��� =�(�C� � ���+�� � �$�� � ��� �$$� $���� ����� � 6 "�5 � "�?� '���� � ��(�0C � ��� �� ��� ��� .� '�� �+$������ ����� � � 6J"�"7 M2 � %8N��� ������� �O������ ���'��� ��� 6 ����� � ��� � ��� � �$�� � ������ � ������� � � ��� ������� ���$� � � ��� ' �� � 0�� �� ��� � ���������� ��� �� ��� � ���� �� �$ ����� � ��� ����� ���� � ����� � ������� ������ $�������� � � ��� ��� � � �� ��� � ��� � �$�� � M %1N������ ��$�� ������� � � ��� �+����� � � ��� ���� � ��� X(��� �O���� �

$������ ����� �� � �������� ������ � ��� � � �+��$�� ��� 51 � M%N� ��� % �M 1 N ��� ��� 8 � M !2N � � ��� ����� ��� � �$���� �� � ���� $�����M 1!N � �� �� ��� ����� ��� �������� ����� � � ���+�� ����� � � �$�� �$����� M78�5 � %8N� K�� � ��� ����������� � �'�(������� � � ���� ������ ���� � � ����� ���� ��� � ������ ��� ���� 3 4� � � ��T����� $ � ����� �'�(������� ������ ��� �� ������ ���� 3

(4� � � ��T����� $ � ��

��� ��� ����� -����� �������� � '��� ����� ���� � ��+���� ��� �+�� � �������� �/��� � ���� ����� � � ��� �'�(������� ������ � ����� ����� ���� ��� ����� ��� � ��� 3

(4�93 4� X(��� �O���� � $��� � ��� �� ��� ��� � � � �

� ����� ���� � ������� � ������ �� �� �5< � X(��� �O���� � ����� �� � ����(���� ������ M%� !5� 1 N ��� �� � � �������� ��� �������� ��� � � ��(�0C��� =�(�C� � �$�� � $����� M5"N � ' ���� ������� ���� �� �*$ ��� ����-����� ����� ��� �� � ��.���� ��� ���� � �$ ���� � ��� ����� ���� ��� � � ���� ��$�� M2 � %8N�

�-4- ?������� ���@��� ����������� ������� ��� �B��������

0 �� ��$��� � ������� ����� � � �O����� )�� �� ������ ��� � '� � ��� 5� ��� � $� � ���� $� � � �.�� �

��� �+$���� � ��� � ����� 7 � ;/� 31�54

'�� �J 9%� ���� /��� � ��������� � � '� � ����� � ,� ��� 5 ���� ����$ �� � � ��� ��(�0C ��� D(�C� ������� � �� �� � �O����� $�����9�����(��� '��� ��� =�(�C� ����� ��� � � ����� �� '�� � � ���� $������ � ����������� ���� � � ���� =�(�C� $����� ' ��� ���� � ����� ��� .����� �������� ��� �+$�������� ����� ��� ������� � ����� � I �� ���� ��� =�(�C��'��� �� ��� ������ ����� ���� � ) �� '���� �� �� ��� � '�� � $� � ������ " ��� � '�� ���� ��� � $� � � ��(�0C���� $�������� ��� ������ ����� � 7 � ;/� 31�54 ����� �� � "�! 193 �4 � �

$����� ������� ����� ���� � M%8� " N� � "�12?93 �4 '��� ���� ������� � �������� ���� � ���� M "7� !7� % N� -����� �� .�� ���� ��� ���� � � ��(�0C ���D(�C� � ����� ��� � .� ��� ����� '��� '�� ��� $����� � � ;/� 31�54�

7%" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 69: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

- '����� �� ��� �� � �� �+���� � ���� �� ��� � ���������� � ��� �+$��(������ ��.�� � � � ��� ��� $���� �+$�������� ���� � � ��� � ���� ����� � 3(�4 � ����� ���� ������� ��� � ������ � '��� ��� '��� ������� � �$��(������ ������� ����� ���� � F������ �� ��� M " N � '�� ���� ���

���$� ��� � ������� ��� .�9.*�� '� �$$� +������ ������� ������� � �������� ���� � ������� $�������� ��.��� �� ;/� 31�74� -����� � � .�� �$$� +(��� �� ��� �$��(������ ����� ���� � ��� � ;/� 31�54 ��� �� ��$������� ���(���� � � $� � � .�9.*�� � � * � � $ ���� �� M 1%N� �� ����� ����� � '������� ���$� ��� � ����� ��� .�9.*�� �$$� ���� )�� � � $��� ��� � ������ � ��(�$ �������� ��� ��� ����� ���� � ) �� )� ������� - '����� � � ������ ����� � ��� � � .�9.*�� � ��� ����� "�! � �"� ��� ����� �$$� +��� � ��� ������� � ��(������ ����� ���� � ��� ���$� ��� � ������� ��� .�9.*�� � � ����� �$�� ����� ����� � � � ���� ��� �� ���� ����� � 3'��� ����� ���� �4 ��$$� ���� ��� ����� ����� ��$ ��$��� � �$��(������ ����� ���� � M "5� % N�

�����

�������� � ����� ���� � � �� )�� �� ������

������� � 3\��4 �� 3J �(4 (� 3Y4 0� $� 374 ���������

��(�0C !"7 "�"17 %7 "�1?93 �4 ��� 1 � M 55N

D(�C� !!" "�"7" 2% "�!293 �4 ��� 1 � M 55N

=�(�C� !"" "�"7" ?" "�"1593 �4 ��� 5 � M ?N

=�(�C� !"" "�"7" 2?6?% "�"5?93 �4 ����� ,, � M 8N

��� 5� �������� � ����� ���� � � ����� )�� �� ���� 3��(�0C� D(�C� ��� =�(�C�4 $� ���� � �

����� � � (�

��� 0�� ����� � � ���� � �����

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7%

Page 70: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ���� �S����� '�� ��(������ ����� ���� � ���� ���������� � ��$��(����� � ���� �� ��� ��� �� � ���� ��� $��������� '��� ���� � �� ��(������ ����� � ������ �� � ���� ������ �������� ��� ����� ��$ ���'��� ��� �O����� $����� �� ��� 2 � ' ���

���$� ��� � ������� ��� .�9.*�� � � ����� � � � �' �$��(������ ��� ���� '� � � �� ��� � ��� ����� ������� ��� ��� � F������ �� ��� M " N ����������� ��� ;��� M%8N ��� ��� ���� $�� ������ � ��� ��� � � � M "7N�'�� $/�J � � � � �$�� �� ��� 2 �� � ' ��� ������� ��� ��(����������� �� � =��� M % N ��� �� .��� ������� �������� � � ��(������ ����(� ���� � ����� �� � ��� ' �� � 0��� M "5N� ,� ��� ������ ��� ���� ���� ����������� ��� $�������� � ������ ��� ��� � ���� � ������ � � )�� ����'��� � )�� �* � �$�� � � ��� �$��(������� ������� ��� ����� � ��������9;��� ���

F������ �� ��� M%8� " N '�� ��� ��(������� ������� ��� $����� � ��� � =���M % N� �������� ��� �� $ ���� ��(������ � ������� ��$ ��� $���������� �� ������ �� ������� ��� ���� � ���� $����� '�� =�(�C�� '���� ���� ��� ��(��(����� ������� ��� $����� � ��� ��� ��� � � ��� ������ � ������ F� � �$��( �� ��� � ����� � � ��� � ����� '�� ���� ����� � � ���� ���� � ��(�0C ��� D(�C� � �� �S���� � $����� '�� ��(������ ����� ���� � ��� � ������� � ������ � ��.���� ���� � �$ ���� � ��� ����� ���� � ����� ,�

��� 2� �������� ���$� ��� � ������� ��� .�9.*�� � � ����� � � ��� ����� ���� � �������

$�������� � ��� �$��(������ ����� ���� � $����� � ��� � '� �� ��� ������ � �� ��� '�� �

$� ���� $ �� 3 �� ���� ��� � � $��� ������ � ��� �� ����� ��� � � ������ � $�� ����4� ��� ����

������ ��� '�� $� ���� $ �� ��$����� ��(������ ����� ���� ��

7%! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 71: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

���� �� �+����� � � ��� 5 ��� ����� ' ��� ����� ����� � ��� ����� � ���� $� X ������ � � �� �� � =�(�C� �� ��� D(�C� � ��(�0C� ����� � ��� ��� � ���$ ���� ������ � ��� ���� � �$ ���� � ��� ����� ���� � �����L�� ���������� �� � �$������ $$ �� � '��� ' ��� �� �+$����� �� � ���

��� ��������� ������� � ���� �������� ,� ��(�0C ��� ������ ��� $������ ��������� �� � � � ���� ��� ��� ����� �� � ����+ � ���� )�� ��� A��� �������� ���� � �/����� ��$���� � ��� 5 ���� '�� ��� � ���� � � ��� .��� � ���� �������� $���� 3 � ����4 ��� �� ��� � � ��� ���� ���� � ��� ��(� ����� ����+ '�� �� $���������� �S����� ��� ��� �������� ������� � ���� �� ����� �� ���� �� ��� � ���� � � � �'�(������� � � ���� �������� � '� � ��� 53�4� * ���� ���� � ' ��� �$$�� � ��� ��� � � �$ ��� ���� � � ��������� ���� � ���� ����� � � )�� �� $������ �������� � �� �(����� ������ ������ ����+� ��� � ������� � � �C� ������� ��� � �� �$ �� � ������ ����� � ���� ����� � � ����� ������ $������ ����� ������������ ���� � � � ��� �� ����� ��� ���� ���� � ����� '�� ��� � ���(� � � ��� .�� � � ���� �������� $����� ,� �� ��� ��� ����� ���� ��� � ��� ����� �� ������ ��� ������� ���� ��� ���� ����� ��� ��� ���� ����������� �� � � � � ���� �������� $���� ���� �$���� � ��� � ������ � �$����� ������ ��� ���� � ��� ������ ��� � ���� � � �� ���� �������� $���� ���� ����� ���� ����� �� ��� ��� �������� ����� ���� � $��� ��� �� '������� � ��� ����� � ����� ���� ���� � ����� ��� ��� ��������� � ��� 2�* ����(� ��� ��� =��� ������� ��� ���� � � =�(�C� � HH��� ������ ��������� '��� ��� ����� ������ ����+ $���� ��� �� ����� $ ����GGM5 N� �� ��� �������� ������� � � ��� ������ ��� � � � ���� ������������� ���� � � ����� ���� ���� � D(�C� �� ���� ��$ ���� �� ����� �� ���M5!N���� �O������ � ��� ������� � � ��� �� ��� � � ��� ���� � �$ ���� �

��� ����� ���� � ��$� ���� ���� ���� ��(�0C ��� C�K! � �$ �� '�� ����� ����� ���� $������ � ��� � ' � $��� ������ � �'�(������� ���(���� '��� ���� �'� ������� ������ '�� �� � ���� ����� ��������� � �C��������� �� ������� � ����� '�� ��� �+$�������� ������ � ��� ��� ����' ������� ��� � ��/����� � �� ���� ����� '�� �� ���� ������� ��� �(� ��� � � ��� ���� ���� 3������ ��� ����4 � �0C ��� C�K! � �$ �� ����� 3������� ��� ����4 � ��� �C� �������� *�� ��� ��� ������ � ��� � � �����(�� � ' ���� ���� � � � ���� � �$ ���� � ��� ����� ���� � ���� ��������� � ������ ������ �� � �� $ ���� � ������� � �� �+$����� � ��� �C�������� '��� � �$���� '�� �0C � � C�K! � �$ ��� �� � ������ � ��� ����������� �+$�������� ������� 3��� � � �+��$�� ��� 5 ��� ����� 4���� ���� �S����� ���� ��� '��� � ���� � �$ ���� ������� � ��� ����(

� ���� � ���� ���� ��� �$$� +������ ��������� �� ���� ) �� $� .�� � (����� '�� $����� ������ ��� ���� � ��� ������ ��� �� $� � � ����(� �����$�� ��� .��� ������� �������� � ��$ ���� �� 0��� ��� � (' ����M "5� %7� %5N ������� � ' ��� ����� $���� � �� � ����(� ��� $� .�� � ��� ����� �$ ���� � ��� ����� ���� � ���� ������� - '����� �+$�������� �������� � � � �$$ �� �� $����� �� ,� ��(�0C ��� �� ���� ) �� ���������� '��

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7%%

Page 72: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� ������� � � ��� � ���� � � ��� �' � �� ����������� � � �� ���� ) ���� �$ ����� ���� M 11N� ,� =�(�C� ��� =�(�C�9*�!K% � �$ �� '�� ��� )�(� �� � ����� ��� �� ���� ) �� �� $� �� �� ������ ������ $ ��$� M51� ?6 !"N��� ��$� � � $������� �� ��� � ��� ����� ���� � � ������� � ���� �� ������ ) �� ��$� ��� �� � ��������� � ������ M ?� 8� 15N �� ���$��� ��� ����� E������ $���� ��$ ) �� � ��� M 17N�*�� �������� ����� ���� � �� � ����� �$ �� ���� ������� �� 0���$ �� ����

'� $�� $�������� ������ � � ��� ��$� � ��� ) �� ����� � ��� ����� M 126 18N���� ����� � ' ��� ������ �O������ � ��� $� .�� � ��� �� ���� ) �� '��������� ���� � ������ �� 0 �� � ��� $������� $� .�� ����� '�� ��� ��$ ����.����(��� $� .�� � =�(�C� ��� =�(�C�9*�!K% � �$ �� M 7"� 7 N� ��� � �� ���� $������� $� .�� ������� ��� �� ������ ������ $ �� ���� ) �� ������ � ������� � ������� M51� ?� !"N� I �� ���� �� �� � '� ���� ���� ) �� ��$���� � � � ������ �O��� ��� ����� ���� ��� ��� �� ��� � ���(������ �������� ���� � �� ��� ���� ������ '��� ���� ����� � ��� ������ ���� ��� ���$������ ��� ����� ���� � ) �� ������� ������ ��� ��� ��$� ��� )���� ��� �� ��� ������ M 7 N� �� ��� �������� ����� �� ��� ��� � ���� � ��+������ �� ���� ) �� �� ��� ����� � � �� ���(������ ����� ���� � ����� ������� � ����� '��� ������ ��� ) �� ��$� ��� )�� ��� � ��� ���/����� ������� ����� ��� '��� ��$��� � ��� ��� ����� ���� � �����

�-2- ��� ��� ��� ����� ������ �� ������*����!�� ����������� F � !������� �����!���� � ����������� �� �����

E�$�� �$$������� � ��� � ������� ��� ������� ���$�� ����������� � ����������� ����� ���� � ���� $����� � ��������� �� � � �� � ��� ��� ��������������� � ����� ���� � � �������� *�� ������� � ' ��� �������� �������������� � ��� �������� ����� ���� � ���� '�� � �� ��� �� � � ���(���� ���$�� � ��� � ���(������ ����� ���� �� ��� $������ ����� ������ ���� ���� � ���(������ ����� ���� � � ��� ������� � ���� � ��� ���� �$ ���� � ��� ��$� ����� ��� ��$� ���� �� ������� $���� ���� � �(��� � � ���� � ��� ���� $���� � �$��� '�� �� �+$�� � 3 � � � ������ � ������� ����4 � ���� � ��� ���� $����� E�$����� � ��� ������ $�������� ���� ������� )�� �� ��� �� ��� �+$�� � � ���� � ��� ���� $���� � ��� � ���������� � ���'��� "�"1 ��� "�"7 ��� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� "� 7 � "� 5� ��� ������ ��� $������� ���� $���� ��� 3%" 4�� '��� %� �� �3 ""4�� ��� 3 "24�� '��� 2� �� � 3"" 4�� '��� ��� ��$� ���� ����� � ���'��� "� � M"" N� ��� M ""N�� ��$������� 3�� ����� !65� ��� ���� $���� �����$� ���� ����� � ��� �S������ �� � � V ""W� ��� U"" [� � � ��� ��$����� � �� ��$������� � �� �+$�� � � "�"1 � "�"7 3�(4 $��$�������� � V ""W�� ������ '�� � ���� 3�4 � "� 7 � "� 5 � V ""W� � ��� ����� � U"" [�� L������ �$$� +��� � ��� �'�(������� ������ ���� ��� ��� ���� $���� '�� ��� ����O������ ���� ���� ��� ���� ����� � � ��� $$ �� ������� ���(��� �� ��� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ������� � ���

������� �� ��� � ��� �' �'�(������� ������ � ��� ����� ���� � ���� ��� ���

7%1 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 73: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� �+$���� �� ��� ��� ���� $�������� 6� ��.��� �� ;/� 31� "4� ,� � ����� ������� � � ���� ��� � ���� �' �'�(������� ������� ��� � ���� ������ '�� ��� ���+�� ���� $��$�������� � ��� P���� � $���� ���'��� ��� �' ������ � ��� (������ H�'� $����G� '��� ����� 3 ""4� � 3"" 4�� ����� ��� � � �$ ���� ���� � ���� ������ � ��� ���� �' �������� $��$�������� ����� �� -����� ����� � � ������� � ���� '��� ���� ���� ��� �'�(������� ������ ��� �� ������� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ����� ��� � ���� ������ ����� � �� �(����� ����� ���� � ���� ���� � $����� ���� ����� 0� ��� ��� � �$���� ����(� ���� � � �� � ��� ��� $�� � ������ ��� ��� �� ��� ������� ��� ����������� ' ��� �� � ���+�� ���� ��J �( � ���� � ��� �'� $����� �� �� ����� ���� � �$ ���� � �(9% ��� � ����� �� � �$ ���� � !�(9%� - '����� ���� �'� $���� ��� �������� ���� ��� � ��� ����� V ""W� $����� ��� .��� �������� ���� � ���� ' ��� �� $����� ���� ����� �� ���� ���� ����� � $�������� ������ � � ��+���� ����� $�� ����� ��� ����� ���� �� '��� ���������� � � � ������� ���� ������ �� � ���(������ ����� ���� � ���� '���O������� �� ��� ������ � � ��� ����� ���� � $� ����� � � '� �� F '������ =��� M !2N�* ������ � ��� � � ����� ���� � � ������� � ��� �� ���� � ��� �$���

��� ������� � ���� �� � ��� ��� ����� ���� � ���� � ��� ��� ������� ����� ��� ����� ���� '��� ����� ����� ���� � � �$����� ��� .�� ��$ � ���������� � � ��� ���(������ ����� ���� � � ��������� �$��� ,� �� ������ �� � ��� �����6= ��� �+$�� � M11N � � ��� ' �� � �� $�� ��� � ����3��AK��4 �� ��� ��$� ���� ����� ��� �T����� � �� �$$��� ���� �� ������ ��� ������ $ �<

$ � ���� � ���5���5 �� �

�� ��� �� ��� � � ��� � ' ������� $������ � ���� '�� ����� �� ��� �'��� ���� M2 � !2� %8N� I �� ���� ���5 ��� $������� �$$��� ��� � ��� ��� � � �� ����� ���� ��� ����� � ��� ������ � � ������ � �� � ��P����� $��� �������� ���� ��� ����� ���� � � �' �O������ �'�(������� ������ � �� '�� � ���$ ������ ? �

� .�� �$$� +��� �� '��� ���� ��� ���� $���� �+����� 3 ""4�� ������ ����P�� �� � � �� $����� ��� ���� ��<

��5 ��( " �" " "" " "

������������ ��- ��5 �

" " "" " "� " �(

������������ �� �

A�� � ���+�� ��� �� �� �� ��� ����� � M��@N� '���� �� � ��� @ ��� ��� ����� �� �� � ��� �$$��� ��� ����� �� ��� ��� ������ ���� � � � ���� �' ������<

$ � ����(�! � ��@� ��- $ � ����(@! � ��@� �� ���

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7%7

Page 74: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� �+$�� � � ������� � ���� ��� ��� ���� �� � ��� ����� � � ��� �$$������ � ��� �)) � ��.��� � ;/� 31�84 � ��� $ � �� ��� ��� �� �+$���� ������ '���� �� ���� ��<

�. � ��(�! � ��@� ��- �. � ��(@! � ��@� �� �/�

� � ���+�� ��� �� ��� ��$����� �������� ���� ��� ���� ��<

�� � �!��(�� �!� � ��@� ��- �� � �!��(�� @!� � ��@� �� ��

K���� ������� � ���� ��� �� � ����� ' ��� ���� ���� �+$�� ��F��� � �� �����6= ��� ����� ��� ��� ������ ���� � � � ����� ���� �

� ��� ������ � ��� ���� � ��� ������ � ��� �� ����������� �� '� �������� �� �� F '��� ��� =��� M !2N ��� ��� �������� � ���/������ ��.��� �� A��(�� $� M2 � %8N� A�� �(J"�"17 ��� �J"� 5 ��� ��+��� ��� ������ ����'��� �J" ��� @ 3 � �4 � %2� 7� M11N� ,� �� ���� ��� ��+��� $ "� "75��� � � ���� ������ � �'�� �� � �� ���� ���� �� ��� $ �� ������ ��+��� ������ ,� ��� ����� � � � ��� ������� � � ���(������ ����� �(��� � �� � � ������ ������ � ������ �� ���� � ������ ��� ����� � ������ ������ 3��� � ��AK��4 ��� �$$��� ��� ��� �� �������� ,� �O��� ���������� �+��� HH��������GG ��� '�� ��/��� � ����� �$$��� ��� � ���� � ������� ����� ���� ��-���� ������� ��� ������ '�� ��� ����� ����� � ��� ��� ������� ���

� ��� ���� ���� �� ������ � �� M2 � !2� %8N� - '����� � ����� � 0��� �!�% � ����� � � ��� 5� ��� � ���� � � �� ���� �������� ������ ����������������� $$ �� ���� � ��� ��� ����� ����+� * ���� ���� ���� �$����� ������ ��� ���(������ $� ���� �� ��� �$$��� ��� ��� ���������������� � ����� � � $ �� '���� ���� $� ��� �� ��� ��� ������ � ������ ����'�(������� ���������� $����� �/����� � ����� � ��� ���(������ ����� ���� � ��� ������ ��

�� � ������ � � �� '� ���� � ��� $� ���� $��� ��� $���� � �������� � ����(�� � ��� ���� " � ���� �� ��� ��+��� ����� � ��� ��� ������ $ 3"� "75��4 � ��� �� J"� "75� * � � �� .�� $��� ��� $���� � ��� � ����� �������� $$ �� ���� � ��� ��� ����� ����+� ���� ���� ���� ��� ��� ����� ������� �� � ;�����6=����� M2�1!�1%N �+$�� � � ;/� 3!�%4 � � �������� ���� ������ 0; $�� ��� � ���� � ��� ��� $� ���� $��� � �<

!�

� ���

1

"�( ��- �! ���

� ���

1

"� �� ��

'���� ��� .�� ��� ������ ��� ��� ��� ��� �� �� ��� ���� ���� I �� ���������� ��� '��� ��$��� ���� ���� ��� ���� ���� �� ��� � ����������� ���� � � ��� ������ ������� ���� ���� ���� ���� �$ � ��� $���������� 3��� ��� ��� �/" ������4 ���� ���� ��� �S���� � ���� ��� �� '�� � ������� ������ ��� � �������� ��� $$ �� �'�(������� ������� ��� ���� ���� � �

7%5 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 75: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� �'�(������� ������ �� ���� � �� � ���� � ��� ����� ������ � ����/������� � ������� ��� �� � � � ��� �� �� ���� � 31� 74 � '��� ��� ���(��� ��� ���� �( �� ��� ���� �� � � � �� ������� -����� ��� ������� � � ����(�"������� ������ '�� �� ��� ���� �� ��� �� �� ���� ��� ���� � 31� 74 ��� $$ �� �� ��� .���*���� ��� �'�(������� ������ � ���� ��� ������ � ������� ��� ������ �

��� �� ��� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ������ � ��� ��� �������� �+$���� � 6�� �������� * ��������� � ��� ?� � ��� ������ � ����� �� ������ ������ � �/��� ���� � ��� .�� ������� ��� ����� � ��� ��� ����$�������� 364 ���� � )�� � ��� ��� ���� 36�4 ' ��� ���������� ������ ��� � ��������� � ��� �� �� ������ '��� � �+���� ���� � ��� .��� * � ������ ����(���� ��� ���� � � ��� ������ � ��� ��� ������ � � ��� .�� ��� ���� �$� ,���� ��� ����� � ���� ���� ��� �� �������� ������ ��� ��� � ��� ��� ��$�� ��� ���� ������ ������ �� ��� �$$��� ��� ��� ���� ��� ���� �������� ������

��� ?� 0������� ������ ��������� ��� � ���� � � ���(��� �� ����� ������ ��� ��� ����� �

� 6 � �� $� �� $� �����

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7%2

Page 76: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ��� �'�(������� ��� � '�� ��� $$ �� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ������ ��������� ����������� � ��� ?���� ������� � � ������� ������ � ��� �������� � �+��� �� '�� � $

'��� ��� ' �� � �� �� ��� �$$��� ��� � $ � ;/� 31� 4 � ��� �� �� ������� ���� ������ $�� ��� � ���� � ��� ����� ���� ��� � � $� � ;/� 3!�%4� ���'�� H�' ��$����� �� H6�G� ���

$� � �

� ���

1

"

� ��(! � �! ��

!�6��!

� ��� ��

����� ��� �� �$ ����� � ��/����� � �� ������� � ��� � � ��� ������� � � ���(������ �������� ��� ��� ���/���� � ���� � � �'�(������� �������

�� ,� ��� �$$��� ��� �������� ��� $� �� � � ���� ���������� �'�(������� ������ ��� � ������ *����������� ��� ������ ���� ��� ���� ����� ���� � �$ ���� � ��� �$$��� ��� ��� �� ' �� ��� �+$��� � ��� ���� ������� F �� ���� $� ��� ��� ������ ��� ����� � ��� ��� ����$�������� 364� ,� � >�� ����� � 6 � ����� '�� ��� ������ ������ ����� �$$��� ���� ������ ���� �� ��� ���� ���� ���� ��� �O��� � ������� ����$$��� ��� � ��� �� ��� �������6 ����� � '��� ������� $ ��� ������

�� ��� � ���� � � ��� �'�(������� ������ ��� ����� � ��� $$ �� �������� ���� ���� �$ � ��� ��� ����� ����+� , ����� ��� ����� ����� ���� ��� ��� ����� ���� �� � ���� � �(����� ���� ����+ '��������� ��� ���� �$ � ��� ���� ����� �� �+����� '��� ��$$�� ���(�0C '���� ��� ����� ���� $������ ��� ������ ��� $���$���� � ����� )�� �� ����+ ��� � ����� )�� �� � �$ �� '���� ��� ����(� ���� )�� �� $������ ��� �������� � �� ���� ������ ����+� ��� �������� ,� �C� �������� ��� � =�(�C�� ��� )�� �� � �� � � $ ��(��������� ����� � ����� ������� ������ ��� ����� ,� ��� ������� ��� (�������� ����� ���� � ��� ���� � ������� � 0��� � !�% ��� ���������� ��� 2� ,� � =�(�C� ������ ����� ��� �� ��� �O����� �������� ���������� ��� � �� � � ���� ����� � ����� ����� �������� � ��� ������� ������ � � ��� �' ���� � ����� �� � ��� �� ���� ���� � �������2"Y � ��� ���� ���� � ��� ����� �������� $���� ��� �� ��� �(� ����� �� ������� � � �� ���� �������� $���� � ��� ��P ��� ���� ��� 0��� � !�%� �� ��� ' ��� ��� ���� ���� � 6 � ��� ����� ���� � ����� �� ������ ���� ' ��� �� ��� ��� '���� ��� ����� ���� � ���� ��� (����� $���$���� � $������� ��� ���� � ��/����� � ��� ��� �� ��� � � ��� ���� ������ ���� ���� �� ��� �������� ����� ���� � ���� �����'�� �'�(������� ������ ��� ������ � ����� ���� ��� � � �C�������� ���� � �0C � � � �$ �� '�� � ' � ���� ����� � � ����(� ������ $�������

-���� � ������ ��� ���� � � ��� ���(������ �������� ����� ���� ���� ��� �����6= ��� ��� ������ �$$� ��� M11N� ��� ���� ������ � ���������

7%? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 77: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� .��� ���� � ��� ����� ���� � ���� 3��� ��� ����� ���� � ����4 � ��(���� ��� ������ � ���(��� �� ��� � � ��� ���� �� ��� � ���� � � �'�(������������� � ��� � �������� ��� ����� � 6� �� ��� �� � �� �� � �$���� �+$��(�������� ��������� ��� ����� ���� � ���� '�� �� � $������� � � �O���������� � 6 ��� ������� ��� ����� ���� ��� ��� ��� .� M2 � %8N� K� � ��� � ���$$� ��� 6 ���� ��� � �� H��P������G $�������� � ��� ��� '�� � 0�� �� ���������� �� �$$� $���� ����� � � ���� �/������� $�������� � M %1N� ,� ' ��� �� ��������� � .�� � ���� � �� ���� ������� ��� ����� � ��� ��� ���� 6 �� � .��$���$��� F�� �� � �� ��� � ' ��� ����� ��� $ �� ���� ��� �+������� � � .����'��� $������� ��� �+$�������� ���� ��� ��� A���� $� � ��� M2 � %8N�$� ��� � ������ � � �.����� � ��� �����6= ��� ��� ������ �$$� ��� M11N�,� �� ���� ��� ��� ���� � �� ��� ���� ��$� ���� � ��������� ��� ��������� � ��� ��� ���� � ��� �$�� ��� ������� � ��� ��� ����� ���� � ������ � �+��$��� ��� ��� ��������� ���'��� ��� �� ��� �+$������ � � ��(�0C ���� � ���� '�� ��� ������� � ���� ���� � 6J ��� ��� ��� ����� ���� ����� � 6J"�"7 3�� ��� 8 � M %8N4� ,� �� ���� �� ��� ��� ������ ���� � "� "75 ��� ��� �$$��� ��� ��� ,� ��� ������� � ���� ����� � ���� '��6J"�"7 ������ ���� � ��� ��� ������ ���� � �� $ �� ������ % � "�"%5 ������ �$$��� ���� ��� ��� .��� ��������� ���'��� $������� ��� �+$������������ � � � � ����� ������� � ��� � � ��� ������� � � ���(������ �������� ������ �� � �(

� ' ��� �/������

�� ��� �������� � ��� ���� �������� $���� �� ��� �/��� �<

$ � ����(�! �6��@� �� ��

'�� ��� ��� ���� ���� � 6J � ,� ��� �/��� � �� �� ��� ���� H�!G ��� H�@G��� �� ����� ���� ���� ��$��� � ��� ������ � � ��� ���� $���� 3�!4��� ��� ����� � � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� 3�@4� �����+��� ����� � ��� ���� � ������� � �/��� � �� � ;/� 31� %�4 "� "75� � � �(J"�"17 ��� �J"� 5� �� � ���$ �� � ����� ���� � ���� � � ��� ������ ������ ����� '���� ��� ��� ������ 0* ��������� � ��� ��� ������ ����� � $ �J"� "75��� * ����� ���� � $� (���� � �� ��� ������ ������ ���� � $������ ��� ����� � �� ���������� ��� �$$��� ��� �� ��� �� ������� � ������ ��� ����� � ���$� ���� ����� -����� � ����� ���� � $� ���� ��� ����� � �� ������ ���� ��� ������� H������G � '�� ��� 9���

�� *���� ��� ���� ������� � � ��� .�� �������� $���� �� � ��������� ��������� � ��� �/" ��� � ��� ���� ���� ������ ���� ��� �'�(������� ���(��� ��� ��� ������ ����� � ��� ��� ���� ���� � 364 � � ��� ���� � �������������� *� ��� ��� ��� ��� �O����� ����� � ��� �/" ��� � ��� ����(� ���� ��� � ������� ������ � �� ������ � ��� � ���� ����� ��������� � " ��$� � ������ ��� ������ ���� � ��� ��� ����� $��� � � �.�� �$$� +��� � �/��� � !�"! � �� 0��� � !�% ��� ;/� 3!�14� -�����

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 7%8

Page 78: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

������� ��� ������ � � ��� ��� �������� $���� �� � ����� " '�� � ������� ��� ������ ������ � ������ � � ;/� 3!�14� K� ��� ���� ����� ������� ������ ���� � �� ������ '�� ������� � ���� � ��� '��������� �/"� �� � ����� "�

��� ������ ��� ������ $ ���� ������� '�� 6� '��� ��� ;�����6=����� ���� ������ $�� ��� � ���� �� � .+�� �/" ���� � 6! M�� ;/�31� 54N� �� ���� � ��� ����� � 6 � � ��� ��+��� �/" ��� 3��� ����������� ���� � ����4 ��� ����� � ��� ����� � ��� ������ ���� �� � �������� ���� � ����� I �� ���� �� ����� � ��� '�� 6J"� � /��� ��(������ �� � ��� ����� ����� '�� 6J ���� H��������G ��� ���� ��������$���� � ��� �O����� ��� �$��� � ��� ������� � ���� �� � ��� �������� ���� � ����� ��� ������ ����� � �� � ����� '�� ��� ������� 6��$����� ��� ��� ����� ���� � ���� ��� � �� ��� �� � � H� �(������ � ���G � ��� ��� ���� � ����� �� � ����� ���� ��������

A��� ��$$���� � �$��� $����� ���� ��������� � ��� 8� � � � $���(����� �$$��� ��� �� 3!1" ��� � �� ���4 ��� ����� ���� � ������ � ��� ����� $��� � ���� ������ ���� � ������ � $ �� 3�/"J"�" % � �� �+��$��4

��� 8� ��� $� ��� �� � ���� ������� � '�� 6J ��� �/"J"�" % � ��� ��+��� �����

� �/"J"�"7 �� 6J"� � L��+�� ��� � '�� �$$��� ��� J !1" ����

71" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 79: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

'���� ��� ����(��� �S���� � ������ � ���(��� �� ����� ������� �� ����� � ������ � � ��� ������ 6 � � ��� � �$ �� �� � ������ ��� � � ��/������������ � � � �� ��� ������ ��� ������ 3$ 4 ���� �� ;/� 31� 24 ��� ��� ���������� 3$�4 ���� �� ;/� 31� 54� ��� ������� ���'��� ���� �' ������ � �� ' ���� ���� ��� ' � ��� 8 '���� � '�� ����� � 6 ��� � ����� '�� ����� ����� ��/"� ���� ��� $ �� ������� '��� ��� ������� ������ � � 6 '�� ���� � � �������� �/"� ������ ���� �� ������� �� � ���$ �� � ��� ��+��� $ ��� ����� ��/" ��� ���� �� ��� ����� � I '���� ��� ����� ����� � � $ '�� 6 � ;/�31� 24 � ���� ��� ����� � $� ����6 ���� �� ;/� 31� 54�6J"� � �� �+��$������ ��� $� ������ ��� �� �� $��� � � ���+�� � �$�� �� ��� ����� � � ���

��+��� $ ��� ����� � 3�/"4 � ��� ��� ������ ����� ���� � ���� �� � �����" � � � ����� � � ��� ��� ���� ���� � 6 ��� �� ��������� �� � ��� ���������� � ��� $��� � ��� ��� ����� � ��� ������ ���� �� � � � �� ���+�� ��� ���� ���+�� � �$�� �� �� ����� � �O��� ��������� ��� $ �� �� '������ ����� ��� ������ � � ����� � � 6 ������� � ��� ;�����6=��������� ������ ����� � � � $��� � '�� ��� ������ $ ��� �/" ��� � ����� ��� � � � �$�� �� � � '� � ��� !"� �� � ���$ �� � ��� ��+��� ����� ����� ���� � ��+��� �/" ��� �� .+�� " � ���� ��� �� $� ����� �� ��� �$$������ � �� '�� � ���� ������� � ������ � � �� � ��� � ��� ����� � 6� ������� ������ � ����� '�� ��� ����� ���� � � ��� �� �� ���� � ��� �������� �� � ;/� 3!�14 � � �$������ �������� �� ��� ' �� � �� �� ��� �$$������� ��� ����� � � ��� ��+��� �/" ��� � � ����� � � 6 � '� � ��� ! � � � ��� '���� �� ��� ��� � � �� ��� � ��� � �$�� � 3�� J \��4���� !" ��� ! � ' ���� � � �$�� � ��� $���� ����� � 6 ���� ���� � ��������� �/" ��� "�5 � ���� ������ ���� ��� ����� � "� � � ���+�� ��� ���� � � ��$��� ������� � � � ����� ���� � �� ���� �� ������� � � ������� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ������ � ���� �� ��� ������������� ��� ��� ������ � � �$�� ��*� ���� � � ����� ���� � � ����� $��� ��� � ���� �� �$$� ��� ��� ' �

����� � 6 � �� ������ �� � .�� $���$��� ,� � ��� �$$�� $���������� '��� � ��(�0C� '���� ��� ������ ��� $���$���� ��� � ��� � �� � ���� ����� $��� ���� �������� ����� �� � �$������ � � � ����� ,� ���� ' ��� ��� �������P�� ������� � ��� ���� �� �$$��� � ��� ����� ���� � � �� ������� �����(� ��� $���$���� � � � ����� � �+���� ��� ������� � ���� � �� � )�� �������� ��� � �C� � � �$ �� � � � �S���� � � �$$��� �� .�� ���� � �� ������ ������� ��� ����� *�� ���� ��� � ��� � � � $� ��� � ������(� � � � ����� ������ ���(������ �������� $���� � �������� ���� ��� �'�(������� ������ ��� � �� ' � � )� '���� ������� ������ � ������ ������(������ ����� ������� ,� � � � � � �� ' ���� �� '�� �� ��� ��� ����� ���� � ��� $�������� $������ � ����� ��� ����� � ���� � ��� � ��� � $������ ���'� �� $� �� ������ ���� � �� �� ���� ������� ���� ��� � � ��� ���$������ � ����� ��� '�� � '��� � � ����� ��� �������� ����� ���� � � �(���� �� �/��+��� $����� $������ � ���� � ��� $� ���� $��� �� ��� � ���� � � � ��� � ������� �������� $���� � �$����� ������� � ������ ,� ������������ ���� ��� $� �� ' ��� � ������ '�� � ���� ����� ������ ���

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 71

Page 80: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� �$������ .�� ��� ����� ���� ��� � �� � �� ���� ���� � ������ 0 '��� ��� ��� ����� $���� � �� ����� $��� ��� � ��� � ������ � ������� ��'�(������� ������ �� �+$����� � �+$��� � � �$������ ���$� ��� ����� ������� ����B ��� ��� � � �+$����� � � ���� �������� $����� '��� �+����� ������ ��$� ��� ��� �O�� �� � ��� ����������� ������� �� �� ������ � � �(� � � ���� ������� ������ ���� � ���� � �������0 ��� '�� � '��� ��� $� $ �� ������� ' ��� $����� � � �C� ������ �

� � �$ �� � ������ �/��+�� )�� �� $������ ��� �� ��������� �� ��� �/����� � ��� ���� ���� �� � ��� !!� '���� � � �$���� '�� ��� $� ��� � � � ��� ����� ��� �������� ����� ���� � �� ���� ���� $���� � ������ � '� ���� ���� ���� �� � ��� .������� �$�� ������ '��� �� ��� � ���� � �� ���� ��� ;�����6=�����

���� ������ �+$�� �� ��� �����6= ��� ��� ������ � ����� '�� � �������

��� !"� ��� ������� � ��� � � � ��+��� �/" ��� � ��� ��+��� ����� ���� � ���� �� � �����

"� � ��� � 3�� J!1" ��� ��� 6J"� 4 ��� � � �$�� � 3�� J !?" ��� ��� 6 J"�7?4�

71! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 81: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

��� ���� $�������� 364� ��� � �� '����� � ��� ������ ��� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� 3�( ��� �4� ��$���� � ����� �� ���� ��.���� $����(� � �� �� ��� ����� �� � )�� �� ������ � � �$�� � ��� ��� �� � ��+��$�� ��� !" ������ ���� ��� ��� � ��� ��� � ������ ����� ���� � �� �$�� � 7�!7 ��� ����� ���� � � ��� �� ��� �� ���� ����� � ��� ��� ���� � �� �S���� � ������� ������ �� ��$��� � ��� ������� � �$ � ���� � ' �� � ��� ��� ���$������� � ��� � ���$������� � ��� �������� ,�� �$�� � ��� ����� �� ���� � ��� ����� � � ��� ��� "�"1"5 ��� ���� ���$ ���� ����� � ��� � "�" 8?� �� ��� ' ��� ���� � ������ ��� ������� $/�� '��� �/������� � !9% � 0��G $�������� � M %1N� � �� ������������ � �(J"�"1 �� ��� $/� � � �$�� � � �� �� ��� 3�"J �7!4 ��� ���� � $/� �$$� +������ "�7 3�"J"�274� ����� ��� �' ���� �$ ����� �O��(���� ���'��� ��� ������ � � ��� ��� ������� � ��� ��� ���� ������ �� 0�� ����� M %1N � ���� � ������� � ����

�� 0�� �� ��� M %1N �$����� ���� ���� � ��� ��� � ��� � ��� � � �($�� �� ,� ��� ������� � ��� ��� ��������� ����� � � 3������� � ��� $/���� 4 � ��� � ��� � �$�� � ��� � ��� ����

�� ��� � ������� � ��� � 0�� �� ��� M %1N ��� ��$���� � ������� ����$$� $���� ����� � � �� ��� �+$�������� ���� � �� � ������ ����� ��� � � � � ��� ' � � �� $������� �� � .�� $���$��� ��� �������� ��� � � ��� ' ��� $����� ��

��� ! � Q���� � � �/" ��� 3��� � ����� ���� � ���� �� � ����� "4 '�� ��� ���� $�������� 364 � �

��� � ��� � �$�� � '�� �� J """ ����

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 71%

Page 82: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

������� ��� $����� ������ � ��� T ' ��� � � �$�� � ��� �� ������������ � ��� � �� '��� ,� ���+�� � �$�� � '�� 6J"�7?� ��� ����� � �� "�"!2!?� -����� � ��� T ' ��� ������ �� ��� ����� � ���� ���� $����� ,� �� �� ' ���� ����� J�(,� � � �(J"�"1 �� ��� ���9,J"�"19"�"!2!?J �155�,� ��� � ��� � ���$ ���� $������� $����� ������ � ��� T ' ��� �!"2�

��� !!� 0������� ������ � '�� ����� ���� � �� ��$����� ������� � � ���� �������� $���� �

� � ����� ��� ����� ���� � � ��� ���� ���� �� � ��� .���� ��� � �� � ���(��� �� �����

������ � ��� ��� ����� ���� � � )�� �� � ��� ���� ���� �� � ��� .�����

711 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 83: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

,� ���� � �������� ��� $����� ������ � ������ � ��� � ���G $����� � ���� �$���� � ����� ! '�� �+$�������� ���� ��� '�� ��� ����� ������� ��� � ��������� $�������� � '��� $� ����� ��� � � $������� � ������� � ��� � ����� ���� � $������ � ������ � ���� ��� � 0�� �� ��� M %1N� ,� � �$������� ����� ���� � ����� ! � �$ ����� � �������� ���� 0�� �� ��� M %1N ��� ����+$�������� � �$�� � ���� � =��� �� ��� M7865 � !7N � ������ ���� ����� �� � -����� � � � ��$��� ���� ���� ��� ������ ����� � � �$$��� � �� � ���� � ��������� '�� �+$������� ,� ��� ������� � ���� ��� ����� � � ��� �������� � .�� $���$�� ��� ���� ��� � �� '����� � ��� ��$� ���� � ����� '���������� ����� ���� � � )�� ��� A��� �� � ��� � ���� ��� $����� � � ��� ������� ����� ��� ���������� � ����� �' � � �$ ����� ������� � ��� ������� $����� � � �$���� '�� �� �

� 0�� �� ��� M %1N ��� ��� ��.���� �O������ � � ���'��� ��� � ��� � �$��( � ��� ��� ������ ����� � ��� ��� � � �$���� � ����� T ' ���� ����������� �+$�������� ������� M7865 �5%� !7� 1"N �� �� �$$ �� � � � �O������ � � ���� � ���� � � ! ���'��� ��� � ����� ������ � ��� � ��� ��� � ���($ ���� ����� � � �$�� �� ��� �+$�������� ���.��� � � ��� $������� � �($���� � ����� T ' ��� ��� � � �� $� �������� F����� � ��� ��������������� � )�� �� ������ � ���� �� � �+����� ��.���� ����� ���� �� ������� � ����� ���� ��� ����� ��� ���� �S����� ���� � � ��� � �$�� � � �� ���� � � ��� �� ������ �� � ��� ��� �������� ,� ��(�0C� ����� � ���� (' ���� $��� ���� �� �+����� ��� � ����� ����$ �+$������ �� � � ���($������� M?8� 1"� 7!N ��� �� � ������� � �$�� � ��� � ��� ���� ������������ �+$�������� .���� � � ��� � �$����9����� T ' ��� ��� '� 1�1%M 1"N� '��� ���� �� �� � ��� ������� $����� � � 7�!2 ���� � � ��� 0�� ����� M %1N ����� � !�!7� � � =�(�C� ����� � � � � �$$��� � �� ��� ���� ������

����� !

������ � � ��� ������� � ������� � ��� � � ����� ���� � $������ � )�� ��� � �$���� '�� ���

$����� � � � ���� � ��� ��� '�� ��$ ���� �+$�������� ����

��������� ������� E�����

30�� �� ��� = 8%4

��������

3������� � ���4

;+$��������

�����

���������

��(�0C

3��� �4

�% "�27 "�%7 � "�17 M 1"N

� =�(�C�

3��� �4

�1 "�27 "�2 M5%N

3J �7�$/�4 ��(�0C

3= �$�4

�% �7! �! � �%7 M78�5"� !7� % N

=�(�C�

3= �$�4

�1 �7! �1 M7865 � !?N

��"&���',����(�0C !�!7 7�!2 1�1% M 1"N

=�(�C� !� 7�!2 % � " M78�5 �5%� !?N

���"&��,��(�0C �?? �12 �!5 M7865 N

=�(�C� �55 �12 �% M7865 N

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 717

Page 84: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� � ��� ��� �������� - '����� ������ ����� ��� � =�(�C� �� 0�� ��� � � (' ���� M5%N ������ � ����� T ' ��� � ?768" ���� '��� �� ���� � ���(����� �� ���� $������ ����� � ��� � �$���� T ' ��� � � =�(�C����� ����� � $/� 3 � � 4 � ��� � $���������� �$ ����� � � ����� ���� �

� �������� �� ������ ��� ����� �$ ��� .��� ��� ������ � � � �$���� �������� ,� �� �����$� � � �.�� '������ ��� $������� ����� � $/� � ��� � ����$$� $���� �� � �� � � ������� �������� � � ���� ��� � �� '��� ��� ������$ ��� .��� � ������ � $���� ���� ����� �� ���� ���� ����� ��� �� � ���� � ��� : ����� � ���� � ���$ �� '�� ��� ����� � � ��� ���� � ��� ������A�� � ���(������ �������� ����� ���� � ���� �� �$ ���� � ������ �� ���� �( 31Y4� ��� ����� ���� � ���� ��� �� ��� ���� ����� � � �($ ���� '��� ���� � �� � ���� ������ � ��� : ����� �� ��� ��� '�� �� ��� ���� '�� �� ��������� � � �()�� ������ ��� � ��� : ����� �� � �� ������� � �$ ���� � ��� ��$� ������ � ��� ���� � ���� ���� � �$������ ��������� ������ ��� ����� * �$�� ����� ���� � ��� �� '� V ""W� ���� $������� U ""[� ��$� ���� ����� � ��� �� ��� � � ' ���� � ��� ���� � ��� A����� � )�� ���� ��� ������� ���� � �� � � ���� � %�(91 � ��� ����� � � ��� �O����� ��� ��� � ���� � �(91 � ��� ����� � � ���� � � �� ����O����� ��� ��� C� �� � ���$ �� � � ����� �� ���� � "�11 �( � ���� J"�55 � �� � �$��� ���� '��� '�� ��� ����� � �"J"�27 � ���+�� ��� ����� '� ������ � ��� $������� ������������ � ' ��� � ��� ���� ��� ������ � 6J"� � �$�� ��� � ��� ���

� ���$ ���� � J"�27 ��$����� ����� ����� ��� ����� ��$����� � ��� ���� � ��� $ � � � ��� ����� ���� '���� ��� ������ ����� � 6 3��� ����� � 4 � ���'��� �� ��.������ ������� ��� $����� ����� ���� � ��� ������ � � $��� �������� ���� ��� � � �� �������� �.���� � �(����� ������ ����+� *�� ������ � � ������ � � ��� � ������ �$ �� �� ��� ��� ����� ����+ '�� ��� ' 6 ���� � ������� ��� .�� '�� �� ���� ���� � �C� ������� '����� � ������������ � ����� ������ 358Y � �������4 � ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ������� �� ��� �� ����� �� ��� �������� ����� ���� � � ����� ���� ����� ,���� ���������� ���� ������ ����� � 6 � � $���$�� �$ � "�58 ������ ����"� � � ��� �� � ������� � ��� ����� ���� ��� �� ��� ���� ������� ����� ��� ���� � ������� I ��� $����� ������ � � ������ � � ��� � �����������+� �� ' ��� ���� ���� ��� �������� ���� ����� *�� ����� ���� ��� ���P����� � ��� �������� ���� � � ���� � �� �������� �.��� ����+ ��� � � �(������� ������ � ��� � ������ ����+��� -����� � ' ��� �� �+$����� ���� �������� � 6 ��� � � ' ��� ������ �� �� � ��� �������� ������� �� �������� ����� '�� ��� �� ��� � ��� � ��� 3

(4�93 4� X(��� �O���� � $��� �

$������ ����� �� � �������� ������ 3��� � � �+��$�� ��� 51 � M%N� ��� % � M 1 N��� ��� 8 � M !2N4� �� ������� � ����� � 6 '��� � �+�� � "� M2 N�

�-�- $������

��� � ��� � � ����� ���� � � ������� ���� ��� �� � �� ��.��� ��� $������� ��� ��� ��� � �$�� � ������� ��� ������ � � $����� �������

715 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 85: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

����� ���� � ���� �� ���� ���� �� ��� � ��� ��� ����$��� ���� � �$��(������ ����� ���� � � � � ����� '�� �+$�������� ������ �� ��� ��� (������ � ��� ��� ��� ��� � � ��� ������ ����� ��$ ���'��� � ������� ��� ���/���� � � � ��� ����('��� H�G � ��� ����� ���� � '���� ��� /������������������ � � '����� ��� � � $������� ��� � ��� $����� ��� ���� "(���������� �� '�� � ����� ������� '�� ����� �� '�� ���� ����� ������ �����(������ � ' � � ����� $��� ��� �� ��� ����� ���� � ����� �������� A������ ��' �+��$� �� ��� � ��� � �$�� ��� ���� ���� ������ ��� ����� ���� �3��� ������� � ����4 '�� ��� ���� ������� �� � ��� � �$����� ����� ���� �3��� ��� ����� ���� � ����4� K� ��� � ��� ������ � '��� �� � �� � � ������� � ����� '�� ��� ������� ��� ��� ������� ���$�� � ��� ���(������ �������� ����� ���� � �� � � � ���� � ������ ���� �� ��� � $����� ��� ��� � '�� ��� � ��� ��� � � $���������� ������� � $������� ��� $� .�� � ��� �� ���� ) �� � $���������� � �C� �������������� ��$������ ��� ��� � � ��� � ����� ���� � � ������� � �

����� ���� � $������ � )�� �� ������ $�� ����� ������ � � ��� ���������(�� � ��� ���(������ �������� ����� ���� � ���� ������� ���� $��� �(���� ��� �� � � ��' � ��� ���� ��� �$�� ��� ������� � ���� �� � ����������� ����� ���� � �� ���� $�� � �'���� ,� �� ��� �����6= ��� �$$� ��� � ��� ���� � � ��� ���(������ �������� ����� ���� � ��� ���� ��� ' ����������� ����(���� � ��� ��� ����� ����+ � ������ ���(��� �� ������������ F� �/����� ��� ���� ������ � �� ����� $��� ��� ��� � � ����� �(��� � � ������ � ������ � ���(��� �� ����� ������ � ��� ' �� � �� ����� �$$��� ��� ����� ��� ����� ���� �� ��� � ��� $����� � ����� � � ��� ������� $�������� 6� ��� ����� ��� ���� � �$ ���� � ��� .��� ��� ����� ���� ������ A��� ��� � ��� ���� $����� � ���� ����� �+������� '��� '�� ��� ����(���� �+$�������� ����� � �������� ������� ����� $���� ��� ��.������ $ ������� � ��� � ��� �� ��� � .��� ������� �������� � � �������� ��� ����� �(��� � ) �� )�� ��$� ��� ������ � � � ���� ����� � ����� ����� ;+$��(������ ���.��� � � ���� $����� � ' ��� ���� ��/��� ���� � ��� ��$� ��$ ������ ������� �� ��� M 11N� ��� ������� �� ������ � ��� ��� ���� $�������� 6 ���� ����� �� � ���� ��� ��� '��� � ��� ����� ���� ) ��� ��� ������ � ��� �� ������ �� � ���������� � ��� ��� � ��� 3

(4�93 4� X(��� �O���� �

$��� � � ����� � � ������ �� � ��� �������� ����� ��� .��� ��$ ' ��� ���� ��� ��������� ��� ����� ���� � � ������� � $ ��� ��� ��� .��� ����������� � � ��� � � �$��� ���� $����� � '�� �+$�������

+� ,������ �� � ���� �

4-<- ����������! ������������ ��� ����������� �� �����

K�� � ��� �P����� � �� ����' $�$�� �� ���� � ������ ��� ��$ �����+$�������� ��� ��� ������ ������� � ��� ����������� � ��� ������������� ���� � � )�� ��� �� '� � �� � � �' ��� �<

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 712

Page 86: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� � ��� ������ ������� ��� ���/�� ����� ���� ��� ��� ����������� � ��$�������� ����� ���� � ��� ����� �� ������� � $������� '�� � �(������� � �.����� ��� ��� $��� ��� � ���� ��� �� � ������������� ���� ��

�� � ��$��� ��� $ �� ���� � ���� ����������� ���� � �$������ � ������� $��� ��� � � ����� ���� � � �������� ��� ����� $���� � � ����(��� � ��� � � ����� ���� � � �������� ��$���� � ����� ��������/��������� $����� �� ��� �� �$ ���� ���� ������������ ��� ���� ������� ��� �+��� � ��� � � ����� ���� � � ������� ���� � �� �+������ ��� �� � � �� � ���� ����������� ���� �� ���� � $���� ��� ��� � ���� ���� ���� ���� � ��� ��� � � ������� ��������

0 '��� � '� �� ' �� �� ��� �������� ����� ���� � � )�� �� ��� � '� � �� �� '����� ������ � ����� ���� � � �������B 0���(������ ����� �(��� � ��$��� � ��� ��$� ���� � ����� '�� ��� ����� ���� � ��� �� ����� $������� /��� ����������� ��� ����� ���� � �$ ���� � �� ��$� ����� � �($���� '�� ��� � ���� ������� ������ ���� ����� ��� ������ ���� ���� ��������� '�� � ����� � ��� ���(������ �������� ����� ���� �� ��� �����$ ����� ������� ���$�� ������� ��� ����� � � �� ���(��� �� ����� ���(���� *��� ��� �� ��$$�� � �� �+���� � ��� �������� ����� ���� � ������ ��� ������� ���$�� � ��� ��� ����� ���� � � )�� �� ���� ��� � ���(� � � ���� ���(��� �� ����� ������ ��� � ��� ����� ,� � � ��� ��� � �(��� � � ���� ������ �� ���������� ������ � ��� ' ��� ��� ���� � �������� ���� � ���� � �� ��P���� � �� ��� $������� � ��� � � ��� ������ ����� � ������� �� ��� ���� 364 ��� �� $�������� ���� ���� � �� $��(����� ������� ��� ��� $��� ��� � ���� ��� ���

4-�- ��� !����!�������!� �� ����� ����������� �� ����� !�����!

,� ���� ���$��� � ������ )�� �� � ��� ���� ����� ���� � � ������������� � ����� ��� � ( �� �� ���� ���� � .�� � ���� ���� ��� �/��� �� ��� ����$� �] ,� �� ���� ���� ��� ����������� � �� ���� ����� ���� � � ���(���� ���� ��� �$�� �� � �+����� �� )�� ��� ���� ����������� ���<

�� * �������� ����� ���� � � �� ����� ���� � ��� �� �$$���� ����� $������ ���$������� �� ������ �� ���� )�� $������ )� � �� ���� �������� ���� ��� ��������� $����� $��� ��� �� ���� � ������ � ���(������ ����� ���� � �� ��� ����� �$� �������� � � ����� ���� �� � ����� ���� � � ��������

�� * $ ��� � ���� ������ � �� ���� � ��� �������� ���� � �������� ���� ������ � ����� '�� ��� ����� ���� � ' ��� $� ��� �� ���� �� �$ ���� � H������� ����� �$ ������G� '��� ' ��� � '�� ��� ��������� ����� � ��� ��������

�� * ��������� ����� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� � � ����� ���� �������� ���� � ��� � ���(����� �� � ����� �$� ��� $ ��� ���� �

71? ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 87: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

� �� 3 � ���4 � �� ���� ���� � ��� .��� ����� ���� � ���� ��� �� ������ ��� � ��������

�� *���� � ��� �� ���� ��� ���� � � $� ��� � ������� � � ���������� ��� .��� ���� � ��� ����� ���� � ���� ��� �� ��P���� � � �� ��'�� ��� � ��� � ��� � � ��� ��� ���� '�� �� ������ � ����������� ��/������ ��� � ������� ������� � ���� � �$���� �������� �3H�����G4 � ��� ��������

K�� ����������� �+����� �� ��� �������� ����� ���� � � ���� )�� �������� �� � � ���� �������� �� ��� ����� � ����� �� �� � ����� ������ �$ ��� ������� �� ������� ������ ��� $ ���� � ���(������ ����� ���(� � � � $������ � ���� �������� � � ������ � � ��� �$$��� ���� ,� �� ������ ��� ������ � ����� ������ ������ � � ��� $����� ������� � '��� ���� �� �S���� � ���� �$ ��� � ���(����� ��� ����� ���� �� � � ����������� ������ $������ �������� � � � �(����� ������ ����+� �� $���� �� �$ ��� ������ �� ��������� ���� '�� ���$ � ����� ���� � �� � � � ��� ����$������ ��� ����� �� ��� ����� � ������� � ��� ����� ���� � � �������� F��� � � �C� ������� � � �$ �� '�� � ����� � ���� ����� � � ����� ������$������� ��� ����� ������ � $ ��� ������ ���� � ��� �������� ����� ���(� �� K�� � ��� � ��/����� � ��� �������� ����� ���� � ��� � ���� � ���� � �� H.����G � ����� ���� � ���� �+���� �� �� � ��� ������ ��� � $� �(���� �� ��$ ���� � � ��� ������ �� ������� ������ $(��$�� �� ���� ) �� � ������������ ���� ������ �������� ��$�� �� ���� ) �� ��� � �������� ������ ���������� � �������� � � �+��$�� � D(�C�� '���� ��� $������ � ������ ���� ��� �O������� ������ ��� ������ � ������ � �� � ��$���� � �� �� ���� ��� � ������� ��� � ������� �������� � � � ���� ����� ���� � ) ��'��� � ��� ����� � X � ;/� 31�54 � 165 ��� ����� ���� � � =�(�C� 3������� 4� �����$ � ������� �$$� ��� � �$� ��� ��� $� $���� � )�� �� ���������� � =�(�C�� '��� ��� ����� �� �� � ����� ������ � $ ��� ������� ' ����� � $������ ��� ��� �������� ����� �� ���� ���� � ��� ������ ���� ���������� ���� ) ��� �� � ��� �� � �� �� ����� ��� ���� � ������ � �� ���� $ ����� ���� � ������ $���$��� �� ���� ��� ���� � ����� '�� ����� ���� �� �� ���� ���� � ������ ����� ���� � � ��� ����� ���� �����

4-)- ��������� ����������� ����������� �� ����� !�����!�

��� ����� H�� ����G � ����� ���� � � ������� � ��� ��( 82" M N '� � � �� '�� �� � /��� � � ��� H- �� \���G � ������� ����� � � ����� ���(� � � ������� ������ ���� ���� '� ���� ������ ���� )�� ��� ��� ��� ��������� � ������ �� ���������� ��������� ������ '� � �������� ����� ���(� � '�� � $ ��� � ���� ������ M 5� 7%N� * ������ � $ ������ ���� �������� ��������� M 5�2 � 7%N� ��� ��P � �� ��� ������� � ����� %� A���������� ���� ��������� ����� % �� �� ����� ����������� � ��� ����� ���� � ���� � ���� ������� ��� ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� ��� ��� $ ���� �� ���� ���(��� �� ����� ������� ���� ����� ����������� ������ � ������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 718

Page 88: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

3�6�4 � 0��� � 7�! �� �� ��� ��� �� ��� � P���� '������ � � � ��� � �������� � ��� �� $ ������ ����� ���� � � ��������� �������� ��� ���� ���� � ����� % ���� ����������� ��� �� � �$����

'�� )�� ��� '���� ��� ��� ����� ���� � �� � $ ��� � ���� ������ � "�"16"�"7� � ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� � "� 76"� 5 ��� ������ � �� ���(��� �� ����� ������� * ������� � )�� � ���� ������ ���� �� � �� � ���������� ����� ���� �� ��� �' � ����� *�!K8 ��� ��� ��� ����� ���� � �������� ������ ��� � ' ���� � �$ ���� � ��� ��$� ���� �+����� ��� �����(� ��� � ��� �� ��� ����� ���� � � ��(�0C ��� *�!K8� �� ����� ��� ������ ������� � ��� ��� �� ��� � � � ���� ����� ���� � � ��(�0C� ��� �������� ���� � � =�!0K1 ��� ��� F�= ����� ���� � � ��� ��������� �/�( +��� ��� ������� ���$�� ����� � ��� .�� � ���� ��� '��� �������� 3������� ? ��� 84� ��� ��� ����� ���� � � =�!0K1 �� ���� ����� �+�������M 5� 7%6 75N� ��� ��� ���� ����� ������ ��� ��� ��������� �/� +�� ����

����� %

=���������� � $ ������ ����� ���� � � ������� ����

=�����

����

����

����� ���� �

Q ����

������

0���� 0���(��� �� ��� �

$ ��� 3B4

���������

��(�0C ������ ��� �

��� �� ���

> "�" "�" 1 I � ������� M2 N

��(�0C K��� �� ��� �

� � ����

> "�"% "� 7? D� ����� ?

��� M2 N

E������

�����

3=�!0K%4

K��� �� ��� �

� � ����

3���4

"�"%" "�"?! D� M2 � 71� 51N

E������

�����

3=�!0K%4

� � ���� �

��� �� ���

3���4

> "� !? "� %5 I M2 � 71N

��I�K1 ������ ��� �

� � ����

> "�""7 � �� "�"? D� M2 � 52N

DI�K1 ������ ��� �

� � ����

> "�"""% "�"?8 D� M2 � 5?N

*�!K8 K��� �� ���

� � � ����

> "�""7 "�""8% I � ������� M2 N

���������

�/� +��

3��!K%4

� � ���� �

���� 3F�=4

> "�"? � > "� " \��

�� "�I � �� '� M 5� 7%� 57N

;������

3��0K%4

K��� �� ��� �

� � ����

3$� � � ��� 4

"�"77 \��

�� ?������ M 5� 58N

;������

3��0K%4

K��� �� ��� �

� � ����

3 ��� � ��� 4

)�� \��

�� %������ M 5� 58N

77" ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 89: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

�� ��� � �� ������� �� ��� $��� ��� � ���� ��� ��� L�� ���������� � �� � �������� ���� ���� � ���� ����� ���� � � ����������� ��� �� ��� $��� � ��(�0C �$$��� � �� ���� ��������� � ������ �

��� ������ ����� ���� � � � � ���� M?5N� * ����� ������ � 0��� � %�5��� ��� �� � � ��/����� � � ������ ������� � � � ���� � � ��� $������ ����������� � ��� ��� �� ��� $��� M75�2%�?%N���� ��� ����� ���� � � =�!0K1 '� ������� ��$ ���� � � �������� �

����� ���� � � ������� � =�!0K16=�C�K% � �$ �� M 72N� ��� � �� ������' �� �� $� ����� �� �� ������� ���� ��� ������ ���� � ����� ������ '�� ���� ��� � HH� ������ � � ����+ ���� )�� ����� ��T��� �� ��� ��� ��������������GG M 7?N� =������� �(=�!0K1 �� '� � ��� ���(������ ����� �(��� � � �� $ ��� ������ � ���� � ���� �� � � �$�������� ��� ������������ M 77� 78N� ��� ��� � � � ��� ������ � ��� � $��� '�� ��$��� � � ���(����� ����� ���� � � � $� ����� ������� � � ������� ��������� A���� ���� �� � ��� ��� ���$������� � $���� ��� � $��� �������� �$$��� � �������� � �� � � ���� � 3 ""4 �'�� '�� �� ������� � � ��� ��� 3"" 4 �'�M 77� 75� 5"6 5%N� ���� �'� � � �� � 3 ""4 ��� � 3"" 4 � ��� �� �+$����� ����� �'�(������� ������ ���� ����� �� � ��� �������� ����� ���� � �� � � � � M2 � 71� 51N� ,� �� ��� ��� ��� ����� ���� � � =�!0K1 ���� ���� � ��� ��� ����� ���� � � )�� ��� K�� ��� � �����$� � � ��� �� ���� ��'� � ������ � �������� ����� ���� �� ���� ����� ���� � �� � $� ������ �S���� ������ ��� ��� ��� �� $ ���� ���� �� �� /��� � �������� ���� � ������� ���$�� � '�� $� �� $ ��� � .�� � ���� $���� ���� ������ � � �� ��� 3 ""4 �'� ������ �� 0 ��� �����$� � � �� ���� ������������� M2 � 71N���� � � ���� 3F4 � ���� 3=4 ����� ���� � � ��������� �/� +��� ���

� E�!K%� �$$��� �/����� ������ � ���� ���(������ M 57N� ��� ��� �������� ���� � � =�!0K1 �� ��� �� �� ��� ����� � ��� �������� �'���� ���� $����� 3F4 $���� ��� $��� ��� � ���� ��� �� �� � � ��� ���� �$$��� � ���*�F ����� ���� � � E�!K% � �� � �� ��� �+$��� ��� $������ � �'� � ���F $���� � � � � '�� �(=�!0K1�0 ��� ��� ����� $� ��� ���� � ����� % ���� ��� $� ��� ���$���� �

������ � ����� ���� � � �������� ,� ����� ��� ��� $� ���� �$$��� � �� � ��������� � $������ ��� ���(������ �������� ����� ���� � � ����� ,� ���� ' ��� ��� ����� ���� ����� � ���� ������ 3�4 � 0��� � 7�!�

4-�- ?�!������

*�� ������� ������� � ����� ���� � � ������� ��� ��$��� ������ ���� ����� � ��� ���(������ �������� ����� ���� � � '��� � �����K��� ��� $�� ����� ������ � �������� �+$�������� ���� � ��� � �$� � �� ���������� ���$�� � ��� ��� ����� ���� � � )�� �� �� ���� ������� �����$ ���� � ��� ���������� �� �� $� ����� �� ���� �S���� �� ���� � � � ������� �+������� �� � � ��� � ��� $��� ��� � ���� ��� �� � �������� ����� �(��� � � �$$��� � )�� ��� ��� � �$�� � ���'��� ��� �� ��� �+$������

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 77

Page 90: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

������� ��� ������ ���� ��� ��� �� �� ���� ���������� ������� � ��� ������ � ��� ��� $������ ������� � ��� ����� ���� �� ,� ���� ��� $��� ��� � ������� �� �� $� ��� � �� � �� ������� � ��� ����� � � ��� ����������� � ������ ����� ���� � � )�� ��� ���� � �� ���� � ��� ����� � � ��� ����� �(��� � � ����(��� �������� ����� ���� � � � '��� ��� ��� �� '� ������������ $������ ��������� ���'��� ��� �� ��� �+$������ � ��� � ����� � )�� �� ��� �

����� � '��� � � � '�� ������ � ���� ��� ��������� ,� ���� � � ��� ����� � � � ��� ������ � �$� � ���� ��� ������� ���$�� ������� � ������ ����� ���� �� ��� ��� �� �+$��� ��� ��� ���� � � ��� ��� ������� ���$�� � ���(��� �� ����� ������ ��� ��� ��� ��� � � �'�(������� ������ � 3 ""4��3"" 4� ��� ���� 3 "4�� K�� $���������� �$ ����� � ��/����� � �� �+��$� ���$������� ��$����� � ��� $��� ��� � ���� ��� ��� ����� � � � �+$������������ ����������� ��� ��� �� ��� �� ��� '�� � ����� ������ � � �.����� � ������������ /��������� $����� � � ��� � ��� ��/���� ��������������� ���� � � ��� ���(������ ����� ���� � � ������ �� ��� ��$� ����

� �� ������� �������� $����� ��� ��� ��/���� � ������ ����� ���� � ����� � ������ ������ � � ��� ��� ���� ��$��� � �� � ��� ��$� ������� � ��� ������� ���$�� � ��� ������ �������� � ����� ��� �� �� ���� ���� �� ������ ������� �� � ��� $��� ��� � ���� ��� �� ��� ��� � HH$� �GG �������� $���� � ��� ���(������ ����� ���� � � ��� '���� ��� $��������� � ������ ��� )�� ��$� ��� ������ � � ��� ����� � ����� �����* ��� ���(������ ����� ���� � $� ����� ��� ����(�$ � $$ �� ����

� ��� ��� ����� ����+ � ���� ���� � $�������� � '�� ���������� ������ ���������� � � �'�(�������� ���(��� �� ����� ������� * ������ � ��� � �($������ � ��� ���(��� �� ��� � ���� �� ��� ��� ���� $�������� 6� '��� ����� ��$��� � ��� ������ � ����+ � ������ ��� ��� $$ ������ � ����+ ��� ������� ��� � ��/����� � �� ���� ��� .��� ���� ������� �� � ��� ����(� ���� � �O�� �� � ��� ������� � ���� � ��� �� � ��� ��$� ���� � �� ����(��� �������� $�����I �� � �� ������ �/����� � ����� �� ���� ����� �� �$ ����� � ��� � ���

�+��� � ��� � � ����� ���� � � �������� ���� � ���� � � � ���� ������� ��� �$�� ��� ������� � ���� �� � ��� �������� ��� ����� ���� � ����� ���9 � ���� ������������ ���$� � �� �� ��� ����� ���� � ����� �� � ���� �$��(������ ����� ���� � � �������( ��� ����� � � ��� .�� ���� � � �(������ � ��� � � ��� ��������� ����� �� � )�� �� ������ �� ���(�������������� ��� ����� ���� � �� ���� $�� � �'������� � ��� ���� .���� � ��� ����� ����������� � ��� �������� ����(

� ���� � ��� ��� �$�� ��� ������� � ���� �� � ��� ��� ����� ���� � �����,� ���� � $����� ��� � ��� � ��� ����� ���� � ��� �� �� � ��� ���(����$�������� � ��� ������ �+������� /��������� ��������� '�� ��� ����� ���� �$������ � ��(�0C ��� =�(�C� )�� �� ������ � � �� ��� � ��� � �$�� ��A��� � �� �$ ������ �� � ����� ��� �����6= ��� ���(������ ����� ���� ������� '�� ��� ;�����6=����� ����� ���� � ���� ������ �+$�� �� � $ ��� � ������ ��� ����� ����� � ��� ��� ���� $�������� 6 �� � .��

77! ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 91: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

$���$��� I �� � ��� �+��� � ������� � ��� �� ���� ���� � � �� ��� � ������ ��� � � ��������� '�� �+$������� A��� ����� � � � � ����� $���� � ��� � ��� � ������ � �� ����� ��� � �$� �� � $������� ��$������ ���$����� �� ��� ��� ��� �������� ��� ������ '��� ��� �� � �� '��� ��������������� � ����� '�� �������� ������� ���$���

��) (���������

K�� � ��� ���� � 3���4 $���������� ������� � E�� =�&� A���� $� � ����������� ��� � � ��� � $� � �� $�$�� ��� � � ������ � ���� �� ���� ��$������ ����� �� � ��� ����

���������

M N \���� �=� -����� �-&� ��� � ��� I����� 827#!7?<2"%�

M!N ;��� *\� =��� � ��� *��� ����������� 8?5#%1<25 �

M%N \���� E&� -����� �-&� 0'�� �Q� ����� ���� � � ������� � ������� F �� ��� � 3��4<

=�= ��� ,��� 8?8�

M1N *�� � ��� 0E� ������� � � ��� ������������ 0 ���� � *,�; 85?#!1!<!%2 �

M7N F��� F*� =����� &A� ��� ������� � $��� ����� ���� � � ������ � �� � 3L�4< ���

,������ � ������ 875� $� ! �

M5N =����� &A� ������ $� $���� � �������� ��� ������ 0���� � ��� 3L�4< ��� ,� � ��� 0����

,������� 857� $� �

M2N =����� &A� ��� ��� �� � ����� ���� � � ����� ��� ��� �� K+� ��< ������ � ���� 827�

M?N =����� &A� ������� 0����� ��� ;�������� 88"#* !2<! 7�

M8N = ��� �� K� � \F� =��$$ �=� ,������� ��� = �������� � �������� ����� ���� � ,=K(

�*� 828� =������� 3�*4� 828� $� �

M "N I����� C� �������� ����� ���� �� I�' D ��< *������ ���� ,��� 82?�

M N ����� ;�� ��������(����������� ��� ����� � ��� � �� �< � ����� \� �$ ���� 82"�

M !N ���� 0-� 0���� �*� & ����� � 0��������� \� � �� 88%# 7< !!%�

M %N ����� A�� ,�< ������ �;� ���� \�� ������ =\� I�'���� �;� ��� �� ��� ��� ����(

$��� ��� � �$ �� ������� ������ ������� = �$ ��� �� 8?5� $� !!%�

M 1N ������� 0A� ����� A�� ����� A� ,������� ��� � �������� � �������� ����� ���� � �

,=K�*� 828� =������� 3�*4� 828� $� !"?�

M 7N ����� A�� �� ������ � *� ,������� ��� = �������� � 0 ��60 �� ���� ����� ���� ��

=������ ���� � L������� ��������� L0*� 8?!� $� 7"2�

M 5N ����� A�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8??#2 < "! �

M 2N =��� ��� L�� �&� ������ Q� -���� *-� *��� �������� 88?#15<! 7 �

M ?N D���� � �� ��P�'� �� �� ��� L������� � $� 88!#1!611< 1!!�

M 8N A����� =�� ,��� ���� � � ��� ������� ���$�� � �������� ����� ���� �� I�' D ��< ���

�������� = �$���� 851� $� 8%�

M!"N A������ �0� �������� E0� ���� �*� ���� *,�; 87%# 82< 7"%�

M! N F '�� &0� ������)� &�� *��� ����������� 871#!< !8�

M!!N F '�� &0� ������)� &�� *��� ����������� 871#!<!!1�

M!%N ������)� &�� F '�� &0� *��� ����������� 871#!< %2�

M!1N ������)� &�� F '�� &0� *��� ����������� 872#7< %2�

M!7N *�� � *�� F�� �� ����� 0� ;�� 858#7< 8�

M!5N � IE-� =� ���� *\� *��� ����������� 82"# ?<1"7�

M!2N ����� A�� ����� A�� ������� 0A ,�< -���� *-� - �� �A� ��� �� 0����� ��� ����� � ��

� C�� ��� = ����� 3K-4< *������ =����� 0 ����� 8? � $� ?!�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 77%

Page 92: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

M!?N -�����'� �� ������ I� K�� �� *��� ����������� 8?8#%2<!!!%�

M!8N -�����'� �� K�� �� *��� ����������� 8?8#%2<!!!8�

M%"N -�����'� �� *���� �� K�� �� *��� ����������� �� �������� 88"#%?< 27%�

M% N F���� &;� �� � � � 0 � * 851#!28<%87�

M%!N � ���� E�� -���� *-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 828#5!<!8?�

M%%N ������ F=� -����� �-&� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58<712�

M%1N =� ����� �*� =� ���� *\ ,�< =����� I� ����� �� -���� *-� ��� �� *������ � ������ �

����� ��� ����� � �� � )�� �� ,,� = ����� 3K-4< ��� *������ =����� 0 ����� ,��� 8?1�

$� 15�

M%7N ����� ��� F��� =&� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58<!78�

M%5N ;��� *\� F�������� I� E� �� �� ����� A�� *��� ����������� 8? #!8<112�

M%2N ;��� *\� -���� *-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?"#5%<!1 �

M%?N � ���� E�� ;��� *\� -���� *-� *��� ����������� 828#!2< 518�

M%8N �������� ��� ;��� *\� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?!#57<!1!�

M1"N ������� �� = ��� � ,�< =������ F� ��� �� ��� �� �� ��� � ����� $���� � �� �< ���(

��� � ���� 87?� $� 57�

M1 N = ��� �� ������� � � ��� ������������ 0 ���� � *,�; 87?#! !< 2 �

M1!N ;����� &E� �� ������ � ��� � ��� 0 ���� � � �� � * 872#!1 <%25�

M1%N =����� &A� *��� ����������� 87?#5<%22�

M11N ����� &�� = ��� �� *��� ����������� 87%# <7% �

M17N ��� �� � �)�� �� � � �� *��� ����������� 82?#!5<5"7�

M15N F �� &=� ������ ;�� *��� ����������� 85%# < !8 �

M12N A ���� \�� & ����� *������ =����� 0 ���� 85%#15<1 ?�

M1?N F���� \�� -���� *-� *��� ����������� 82!#!"< !? �

M18N F���� \�� -���� *-� *��� ����������� 821#!!<1"8�

M7"N � ���� E�� -���� *-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 822#5"< ?%�

M7 N -����� �-&� ������ F=� 0'�� �Q� *������� G?5� !�� *������� =����� = ���������

*������� =����� 0 ����� 8?5� $� 17�

M7!N -����� �-&� ������ F=� *�������� ;����� � ��� � $� 8?2<%"�

M7%N -�� \�� ������ F=� -����� �&-� ������� 0����� � ��� 8??#%1(%5< 57�

M71N -�� \�� ������ F=� -����� �-&� �� �� !�� ,��� = ���� � � ;����� � ��� � $�� 0��

������ ���� 88"� $� "71�

M77N -�� \�� ������ F=� ,������� ��� � �������� � �������� ����� ���� � � ,=K�*�(8!�

� ������� =��� ��� L0*< � ������ ,������ � *������� 0����� 88%� $� 557�

M75N ������ F=� ,�< F����� ��� 0'�� �Q� 0 ��� 0� ��� �� ��0 ��$ � $� ������� *�������

��������� ������� ��������� ����������< ������� ������� 0 ����� 8?2� $� %�

M72N ������ F=� -�� \�� ,������� ��� � �������� � �������� ����� ���� � � ,=K�*�(8!�

� ������ 3=*4< � ������ ,������ � *������� 0����� 88%� $� 512�

M7?N -�� \�� * ������� ���$�� ����� � ��� ������ ��� � � � ���� ����� ���� � � C�K!6 !

� �Y =�K!� E�$������� � ������� ;��������� ���� ���� 3*������4< � ��� L�������

881�

M78N =��� ,(A� ����(� ��� �;� ,�< F����� ��� 0'�� �Q� 0 ��� 0� ��� � ��0 0��$ � �� (

������� *������� 0��������� =������ �������� 3�*4< ������� ������� 0 ����� 8?2� $� 27�

M5"N =��� ,(A� ����(� ��� �;� ,�< 0 ��� 0� ��� �� *������� ������ ,,� � �� �< ;����� *$$���

0������ 8?5� $� ?8�

M5 N ����(� ��� �;� =��� ,(A� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8??#2 <%1%�

M5!N ����� �� =����� I� -���� *-� ,�< =����� I� ����� �� -���� *-� ��� �� *������ �

������ � ����� ��� ����� � �� � )�� �� ,,� = ����� 3K-4< ��� *������ =����� 0 �����

,���� 8?1� $� %7!�

M5%N 0�� ^� C�� C� �� ��� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 881#22< %7!�

M51N �� &(�� D� =(0� 0����� E�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88 #21<52?�

M57N -�����'� �� ���� �� K��� � -� K�� �� ���� &,� 8?5#!2<27"�

M55N F���� \�� -���� *-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 827#7?<!%7�

771 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 93: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

M52N 0�� ����� �-� -���� *-� ,�< F���� �=� ;��� *\� -������ E�-� ����� ��� ��� �� ����(

���� ������� � ������� I�' D ��< ������ ���� 8?%� $� %"8�

M5?N 0�� ����� �-� ����� �� -���� *-� ,�< =����� I� ����� �� -���� *-� ��� �� *������ �

������ � ����� ��� ����� � �� � )�� �� ,,� = ����� 3K-4< ��� *������ =����� 0 �����

8?1� $� !27�

M58N ����� ��� A���� $� =&� ,�< � ;� ��� �� C�� �� ��������� ������ �� ��������� � ��'

���� C���� 30'�)������4< ���� ���� ������� �� 88?� $� 82�

M2"N ������ F=� ����� ��� ������� � ��� 8??# < ?!�

M2 N A���� $� =&� �������� ����� ���� � � ������� ����� ������ ��� ������� �������(

��� F����� 3*������4< L������ � ^��������� 885� $� !7"�

M2!N A���� $� =&� ����� ��� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 887#2?<!?7%�

M2%N F������ =*� I � ��� & ����� � ������� 0����� ������ 88"#8<?"%�

M21N 0����� �� K� �� *��� ����������� 827#!%<7?2�

M27N F�� O ;� ����� �� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?%#55< !%�

M25N =��� ,A� =�� D-� *��� ����������� 8?%#% < 5!2�

M22N ������ A�� ,�< =����� I� ����� �� -���� *-� ��� �� *������ � ������ � ����� ���

����� � �� � )�� �� ,,� = ����� 3K-4< ��� *������ =����� 0 ����� ,���� 8?1� $� 51�

M2?N ��� F�� -���� �� 0��� E� I����� *� & ����� � ������� 0����� 881#!8<878�

M28N ��������) &�� ������ �&� � �����) *E� -���� *-� -�����'� �� & ����� � ��� *������

=����� 0 ���� 881#22<72�

M?"N ������)(��������) &� &����)(������ �� E �����)(� �����) *� -���� *-� ,������� ���

= �������� � �������� ����� ���� � � ,=K�*�(8!� � ������ 3=*4< � ������ ,������

� � *������� 0����� 88%� $� 5?8�

M? N =��� ,(A� =�� D(-� *��� ����������� 8?7#%%< ?!2�

M?!N � ;-� - '��� =&� ,�< � ;� ��� �� C�� �� ��������� ������ �� ��������� � ��' ����

0'�)������< ���� ���� ������� �� 88?� $� �

M?%N -���� *-� ������ Q� �� ��� & ������� 0����� 8?8#!1< !1�

M?1N F����� -� =��� �� -���� *-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8??#2 <?!5�

M?7N E���� � ��� 0'�� �Q� -���� *-� & ����� ��� *������ =����� 0 ���� 8?2#2"<! 1�

M?5N ������� EF� &��� ��� � ���� &�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?8#2!<! ?�

M?2N � ;-� - '��� =&� -�� �&� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?8#2!< 272�

M??N - '��� =&� � ;-� � ���� �F� -�� �&� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88"#2%<!?!?�

M?8N ����� � ��� \� *�� \�S�� &�� � ;-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ����

881#22<5 2�

M8"N -����� �-&� 0'�� �Q� *��� ��� ����� 0� 881#!1<%78�

M8 N -���� *-� 0�� ����� �-� ������ 0� 0����� � =����� 8?1# !<!72�

M8!N ���) ��� -���� *-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?!#57<= 8!�

M8%N - '��� =&� � ;-� K����� K� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88 #21<!%! �

M81N =�� D(-� =��� ,(A� *��� ����������� �� �������� 88"#%?< 5%�

M87N *�� � ��� 0E� 0��� F� ������������ ������� � 82 #!<! %7�

M85N *�� � ��� 0E� ���� E� ;�������� �������� ������� 82!#1< %%�

M82N \������� AA� -����� ��� C����� Q�� ������ ;�� �������� 858� F���� �< =��$��� ���

-���� ���� 858� $� !??�

M8?N \������� AA� -����� ��� C����� Q�� ������������ ������� � 82 #!<!!1%�

M88N -��� 0�� \��� &E� & ����� � ������� 0����� 882#%!< !18�

M ""N ������� EF� ;��� *\� E� �� �� ,�< F���� �=� ;��� *\� -������ E�-� ����� ��� ��� ��

�������� ������� � ������� I�' D ��< ������ ���� 8?%� $� !?8�

M " N F������ F� -����� � &A� ����� $ �� &=� ,������� ��� & ����� � 0 �� ��� 0��������

8?%# 8<%%2�

M "!N ����� ��� & ����� � ������� 0����� 8?!# 2<!%7�

M "%N ;��� *\� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88"#2%< ?2�

M "1N ������ F�� *������� &-� ������� � ����� ���� � � ������� ������� � $�� *�������

3��� I���������4< ;����� 0������ 885�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 777

Page 94: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

M "7N � � ���� �� ������ � ��� � ��� 0 ���� � � �� � * 8?2#1 !< 58�

M "5N 0��� \� * ��� ��������� �$$� ��� � ����� ���� � � ������� � ������� E����< ������� �

��������� ;�������� ��� ����� ����� � ��� E���� L������ � ����� � ��� 881�

M "2N *��)� &=� F������ F� ,������� ��� & ����� � 0 �� ��� 0�������� 8??#!1<27 �

M "?N F����� ��� 0'�� �Q� ����� ��� & ����� � ������� 0����� 8?2#!!<25�

M "8N =����� I� ,�< =����� I� ����� �� -���� *-� ��� �� *������ � ������ � ����� ���

����� � �� � )�� �� ,,� = ����� 3K-4< ��� *������ =����� 0 ����� ,���� 8?1� $� %!7�

M "N -���� *-� =����� I� ����� A�� ����� �� & ����� � ��� *������ =����� 0 ����

8?!#57<51!�

M N ����� �� 0������� *� A������ E� ���� F� ,�< =����� I� ����� �� -���� *-� ��� ��

*������ � ������ � ����� ��� ����� � �� � )�� �� ,,� = ����� 3K-4< ��� *������

=����� 0 ����� 8?1� $� !75�

M !N 0'�� �Q� -����� �-&� ,�< =����� I� ����� �� -���� *-� ��� �� *������ � ������ �

����� ��� ����� � �� � )�� �� ,,� = ����� 3K-4< ��� *������ =����� 0 ����� ,���� 8?1�

$� !!7�

M %N 0'�� �Q� ,�< F���� �=� ;��� *\� -������ E�-� ����� �=� ��� �� �������� ������� �

������� I�' D ��< ������ ���� 8?%� $� %77�

M 1N 0'�� �Q� ,�< 0 ��� 0� ��� �� *������� ������ ,,� ;����� *$$��� 0������ 8?5� $� 17�

M 7N ������� EF� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58< 2%�

M 5N ����� �;� ��� \F� ;$��� &0� K���� -� *���� 0I� *��� ����������� �� �������� 88%#1 <

%5 �

M 2N -����� �-&� - '��� =&� � ;-� 0'�� �Q� & ����� � ��� *������ =����� 0 ����

881#2 <72 �

M ?N D� =(0� 0����� E�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?8#2!<8! �

M 8N D� =(0� 0����� E�� & ����� � ������� 0����� 88"#!7<!"!7�

M !"N D� =(0� 0����� E�� 0��' �=� ������� EF� & ����� � ��� *������ =����� 0 ����

88!#27<!88 �

M ! N F��� 0&� 0'�� �Q� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58<!!5�

M !!N �� �� �� D(A� 0'�� �Q� \���' �� \� & ����� � ������� 0����� 881#!8<?%7�

M !%N ;��� *\� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58<�

M !1N ����� �� &� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?%#55<=! !�

M !7N =��� ,(A� ����(� ��� �;� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58< ? �

M !5N F '��� �&� ����(� ��� �;� =��� ,(A� ,�< F����� ��� 0'�� �Q� 0 ��� 0� ��� �� ��0

��$ � $� ������� *������� ��������� ������� �������� 3�*4< ������� ������� 0 �����

8?2� $� 7 �

M !2N F '��� �&� =��� ,A� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88%#25< %�

M !?N ����(� ��� �;� =����� &(0� =��� ,(A� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8??#2 <51?�

M !8N ����� $ �� &=� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58<! ?�

M %"N ����� $ �� &=� ,�� & 0 �� 0�������� 8?5#!!< "?%�

M % N =��� ,(A� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88 #21<!751�

M %!N 0���$ E�� F������ F� ,������� ��� & ����� � 0 �� ��� 0�������� 8?8#!7<5%7�

M %%N - � =�� �������� ��� ,������� ��� & ����� � 0 �� ��� 0�������� 88"#!5< ! �

M %1N 0�� ^�� -'��� �=� D� 0A� & ����� � ��� ������� ��� ���� � 0 �� 88 #%8<7"2�

M %7N 0��� \��� Q�� ��� \��� ;� ,�< ;�� ��� �� -�������� �&� ��� �� �������� �������� ����(

���$��< *0��� 887� $� %�

M %5N 0��� \�� Q�� ��� \��� ;� ��P�� �� ,������� ��� & ����� � 0 �� ��� 0��������

881#% < 8!%�

M %2N F������ F� ����� ��� �� & ����� � ��� ������� ��� ���� � 0 �� 88%#1 < 117�

M %?N 0��� I� ����� ��� �� *��� ����������� 881#1!<%?!2�

M %8N A���� $� =&� ����� ��� ,�< � ;� ��� �� C�� �� ��������� ������ �� ��������� � ��'

���� C���� 30'�)������4< ���� ���� ������� �� 88?� $� !7�

M 1"N F������ � A&� ����� � ��� ,������� ��� = �������� � �������� ����� ���� � � ,=K(

�*�(8!� � ������ 3=*4< � ������ ,������ � � *������� 0����� 88%� $� 2 %�

775 ,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344�

Page 95: The martensitic transformation in ceramics its role in transformation toughening

M 1 N 0'�� �Q� & ����� � ������� 0����� ������ 8?5#7< 78�

M 1!N ���� �� 0 �� �� K�� ,� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58< 8?�

M 1%N � � ���� & ����� � ��� ������� ��� ���� � 0 �� 8?5#%1<5"8�

M 11N ������� EF� 0��' �=� �� ��� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88"#2%<!578�

M 17N E������ E0� & ����� � ��� ������� ��� ���� � 0 �� 85"#?< ""�

M 15N � � ���� 0'�� �Q� *��� ����������� 8??#%5<877�

M 12N 0���$ E�� �� Q ����� �*� ��� $���� ����)�� * 88%#5?<%7�

M 1?N 0���$ E�� ��� $���� ����)�� * 88 #51<?28�

M 18N 0���$ E�� *��� ����������� �� �������� 881#1!<%"!2�

M 7"N �� &(�� =� � L� ������������ I� 0����� E�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ����

88!#27< !!8�

M 7 N �� �� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 881#22<!!"%�

M 7!N F������ � A&� ����� � ��� \� *�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88%#25< ?87�

M 7%N ����� A�� ������� 0����� ��� ;�������� 88"#* !2<!18�

M 71N ����� ��� ������� 0����� � ��� 88"#75(7?<%%7�

M 77N �� D&� I������$ ,� ����� A�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88!#27<!1"2�

M 75N \� �� \A� & ����� � ������� 0����� 8?%# ?< 5 7�

M 72N � �� &0� ���� �� �� *)� 0� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?7#5?<=!78�

M 7?N - � �,� ����� A�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 881#22<57�

M 78N I������$ ,� 0����� �\� �� D&� ����� A�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ����

88!#27<!1""�

M 5"N =��� =&� ����� A�� D ��� &�� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88!#27< 5! �

M 5 N ����� A�� =��� =&� F����� ;*� *������ � =����� 8??#!1< 17�

M 5!N ������� =�� *��� =������ ���$��� 87!#7<%"2�

M 5%N A��� D\� C � F0� �� ��� & ����� � ������� 0����� 8?8#!1<?22�

M 51N ������ �� & ����� � ������� ������� 888# 1<15"�

M 57N �� D&� ����� A�� & ����� � ������� ������� 88?# %<!8!"�

M 55N 0'�� �Q� � � ���� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?5#58<7 �

M 52N ����� ��� A���� $� =&� ������� ������ 885#!2<2�

M 5?N ^��� =� A���� �� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 88 #21<1% �

M 58N ��� A;� -���� *-� & ����� � ��� *������ =����� 0 ���� 8?2#2"<%18�

,-�- .����� #-"- &���!�� "�� / ,� ���� �� ��������� $!���!� �� 0����1 �2)344� 772