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第一章 固态相变概论;;;(5) 有序化转变 固溶体中，各组元的相对位置从无序过渡到有序的过程，称为有序化转变。 Cu-Zn、Au-Cu等合金中均可发生这种转变 ;1.1.2 不平衡转变;(2) 马氏体相变 钢在快冷时，若能避免其发生扩散型转变，则将无需原子的扩散，以一种切变共格的方式实现点阵的改组，而转变为马氏体 (3) 块状转变 在一定的冷速下奥氏体转变为与母相成分相同而形貌呈块状的α相的过程 通过原子的短程扩散使非共格相界面在母相中推移;(4) 贝氏体相变 在珠光体转变与马氏体转变温度范围之间（中温），铁原子不能扩散，碳原子可以扩散 过冷奥氏体转变为由铁素体和渗碳体组成的非层片状组织 — 贝氏体 (5) 不平衡脱溶转变 在等温条件下，由过饱和固溶体中析出第二相的过程 析出相为非平衡亚稳相; 金属固态相变的三种基本变化： （1）结构；（2）成分；（3）有序程度 只有结构的变化：多形性转变，马氏体相变 只有成分的变化：调幅分解 既有结构又有成分上的变化：共析转变，脱溶沉淀;1.2 固态相变的一般特征 ;（1）共格界面 两相界面上的原子排列完全匹配，即界面上的原子为两相所共有 特点：界面能很小，弹性应变能大 错配度δ= ?a/a 越大，弹性应变能越大;图1-3 a) 共格界面 b) 半共格界面 c) 非共格界面;半共格界面：相界面上分布若干位错，界面上的两相原子部分地保持匹配，弹性应变能降低。 (3)非共格界面：两相界面完全不匹配，即存在大量缺陷的界面，为很薄的一层原子不规则排列的过渡层，界面能较高。;1.2.2 惯习面和位向关系 固态相变时，新相往往在母相的一定晶面上开始形成， 这个晶面称为惯习面 如：亚共析钢中，在 {111}γ析出先共析铁素体 ------ 魏氏组织 位向关系： 新相与母相之间的某些低指数晶面和晶向往往存在一定的位向关系，以减小两相间的界面能 {110}α// {111}γ ； 111α// 110γ;1.2.3 弹性应变能 ; 固态相变的阻力：界面能 + 应变能;1.3 固态相变的形核;设形成的新相晶核为球形 对于 r 求导：; 固态相变的形核率 ---- 单位体积母相中所形成的核心数;1.3.2 非均匀形核 晶体缺陷储存的能量可使形核功降低，促进形核 ?G = V ?Gv + S σ+ εV - ?Gd (1-5) - ?Gd ---- 由于晶体缺陷消失所降低的能量 晶体缺陷：空位、位错、晶界 （1）空位 空位通过促进溶质原子扩散或利用本身能量提供形核驱动力而促进形核 空位团可凝聚成位错而促进形核; 脱溶沉淀时无析出区的形成原因 空位对脱溶沉淀有促进作用，是沉淀相非均匀形核的位置。 晶界附近的过饱和空位扩散到晶界而消失。 （2）位错 位错从三方面促进形核： 围绕位错形核后，位错消失，释放出畸变能。 对于半共格晶核，原有的位错成为界面位错，补偿了错配，降低了形核功。 溶质原子常在位错线上偏聚，容易满足新相成分上的要求。;（3）晶界 大角晶界具有较高的界面能，在晶界上形核可利用晶界能量，使形核功降低。 有三种位置：a) 晶界面 b) 棱边 c)隅角;图1-7 晶界面形核时晶核形状;;1.4 固态相变的长大;（2）协同型长大机制 无扩散型相变，原子通过切变方式协同运动，相邻原子的相对位置不变 如马氏体相变，会发生外形变化，出现表面浮凸 新相和母相间有一定的位向关系;1.4.2 新相长大速度 (1) 界面控制型长大 无成分变化的新相长大;原子在母相α和新相β间往返的频率分别为:;设单原子层厚度为δ，则界面迁移速率为：; 过冷度较小时，?GV → 0; 过冷度较大时，?GV kT;扩散控制型长大 成分发生改变的相变，受传质过程，亦即扩散速度所控制。;根据费克第一定律，扩散通量为;图1-15 新相长大速度与过冷度的关系;1.4.3 固态相变动力学 ;（1）约翰逊-迈尔方程（Johnson-Mehl方程);(2) 阿佛瑞米方程 ( Avrami方程);（3）C曲线;图 1-16 （a） S曲线 （b）C曲线;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;