【正文】 金屬固態(tài)相變教程。 這種臺階長大類似于片狀新相的 端面？ 長大。 位錯形核 能量：提供畸變能，降低形核功；位錯線保留補償錯配，降低總應(yīng)變能，減小 ?G* 成分：位錯線上溶質(zhì)原子偏聚，成分接近于新相；擴散通道，有利核坯生長 在 fcc晶體中：堆垛層錯能作為一個 hcp析出物的潛在形核位置 空位形核 空位提高擴散速度、消除錯配應(yīng)變能，促進形核；空位聚集成位錯也促進形核 形核有利位置順序：均勻形核 → 空位 → 位錯 → 堆垛層錯 → 晶界或相界 → 自由表面 第四節(jié) 固態(tài)相變中新相的長大 一、新相長大機理 相界面向母相方向的遷移 從相變角度看，界面分為 滑動型界面 和 非滑動型界面 類別 協(xié)同型 非協(xié)同型 溫度變化的影響 非熱激活 熱激活 界面類型 滑動型(共格或半共格 ) 非滑動型(共格、半共格、非共格 ) 母相與新相的成分 成分相同 成分相同 成分不同 擴散過程 無擴散 短程擴散 (越過界面 ) 長程擴散 (通過母相點陣 ) 界面或擴散控制 界面控制 界面控制 主要是界面控制 主要是擴散控制 混合控制 例子 馬氏體轉(zhuǎn)變、孿生 塊狀轉(zhuǎn)變、有序化、多形性轉(zhuǎn)變、再結(jié)晶、晶粒長大 脫溶、溶解、貝氏體轉(zhuǎn)變 脫溶、溶解 脫溶、溶解、共析分解、胞狀脫溶 第四節(jié) 固態(tài)相變中新相的長大 滑動型界面 ：共格或半共格界面，靠位錯滑動遷移，母相通過點陣切變 完成相變。 五、形成過渡相 第三節(jié) 固態(tài)相變中的形核 絕大多數(shù)相變通過 形核和長大過程 。 二、慣習(xí)面和新、舊兩相間的位向關(guān)系 慣習(xí)面： 針狀新相的長軸或片狀新相的主平面常平行于母相的某一晶 面，或者說新相在母相一定晶面族上形成， 用母相的晶面指數(shù)表 示 。材料的凝固、熔化、升華以及同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變等均屬于一級相變。新相的長大是通過原子的短程擴散而實現(xiàn)的。 非擴散型相變 ：相變不需原子擴散，原子的運動不超過一個原子間距。但因相變前后均為固態(tài)，故有以下幾個特點。例如，低碳鋼發(fā)生 馬氏體轉(zhuǎn)變時，馬氏體總是在奧氏體的 {111}?上形成， {110} ? // {111} ? ； 111 ? // 110 ? 新相與母相間為共格或半共格界面時 ，兩相間必然存在一定的晶體學(xué)位向關(guān)系； 兩相間無一定的位向關(guān)系 ，則其界面必定為非共格的。 令 d(?G)/dr=0，則可求得新相的臨界晶核半徑 r*、臨界晶核的形核功 ?G* ??? 23 4)(34 rGGrG sV ???????sv GGr ???? ?2* 23)(316*sV GGG ????? ??ΔG Sγ∝ r2 V(ΔGVΔGS)∝ r3 ΔG* r VΔGV∝ r3 ΔG 固態(tài)相變增加彈性應(yīng)變能 ，相變阻力增加， 臨界晶核直徑和形核功增大，固態(tài)相變中形核比液 →固相變困難。 強調(diào)：這里雖以非協(xié)同型相變來討論，臺階生長 機制也適合于協(xié)同型相變。 一、彌散沉淀相的粗化 奧斯瓦爾德 (Ostwald)熟化 相界面為曲面時，靠近相界面的母相中溶質(zhì)原子的平衡濃度與曲面的曲率半徑有關(guān)，吉布斯 湯姆斯 (GibbsThomson)定律 ： 第六節(jié) 組織粗化 ? ? K TrVcrc B??? 2)(ln ????????c?(r) c?(∞) ? Vβ： ?相的摩爾體積 r1 r2 B Cα(r1) α β Cα(r2) β 球形析出相長大： 大顆粒長大 小顆粒變小直至消失 二、片狀和纖維狀組織的粗化 片狀組織存在缺陷，成為片狀組織粗化的發(fā)源地 如 ?相片終止處，吉布斯 湯姆斯效應(yīng) B原子流動，中斷的片層縮短，附近的兩個 ?片加厚 片狀組織球化： 片狀 P由滲碳體片和 F片組成 滲碳體片中亞晶界處形成微觀的溝槽，曲率半徑小于平面，因此其周圍將富集碳原子，從而在鐵素體內(nèi)產(chǎn)生碳的擴散。西安：西北工業(yè)出版社， 1993 [6] 波特 D A，伊斯特林 K E著，李長海，余永寧譯。 主要參考文獻 [1] 馮端等著。 2. 有成分變化的擴散型轉(zhuǎn)變長大 新相與母相的成分不同時，隨新相的形