[工學(xué)]第八章組織轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)與顯微組織-資料下載頁(yè)
2025-02-17 08:25本頁(yè)面
【正文】 在相變過(guò)程中通過(guò)新相的析出位臵、顆粒形狀、界面狀態(tài)等，相互調(diào)整，以使 ?+E為最小。 固態(tài)相變的阻力大一些。 50 ?原子遷移率低 固態(tài)金屬中的原子擴(kuò)散速度遠(yuǎn)比液態(tài)的為低，因此原子的遷移率低。 固態(tài)更易于過(guò)冷，相變也就在很大的過(guò)冷度下發(fā)生。 隨著過(guò)冷度的增大，相變驅(qū)動(dòng)力增大，同時(shí)由于轉(zhuǎn)變溫度降低，引起擴(kuò)散系數(shù)降低。 由于過(guò)冷度增大，形核率高，相變組織變細(xì)。 在過(guò)冷度大到一定程度后，擴(kuò)散系數(shù)降低的影響將超過(guò)相變驅(qū)動(dòng)力增大的效果，導(dǎo)致擴(kuò)散型相變速度減小。 51 ?非均勻形核 固相中的形核幾乎總是非均勻的 。 固體中的缺陷如非平衡空位 、 位錯(cuò) 、 晶粒邊界 、 堆垛層錯(cuò) 、 夾雜物和自由表面等非平衡缺陷都提高了材料的自由能 ， 它們都是合適的形核位臵 。 如果晶核的產(chǎn)生結(jié)果是使缺陷消失 ， 就會(huì)釋放出一定的自由能 ， 因此減少了 (甚至可以消除 )激活能勢(shì)壘 。 母相的晶粒愈細(xì) ， 缺陷的密度愈高 ， 則形核愈多 ， 相變速度愈大 。 52 ? 新相往往都有特定的形狀 液一固相變一般為 球形晶核 ，其原因在于界面能是晶核形狀的主要 (甚至是唯一 )控制因素。 固態(tài)相變中體積應(yīng)變能和界面能的共同作用，決定了析出物的形狀。 在新相與母相保持彈性聯(lián)系的情況下，取相同體積的晶核來(lái)比較： ?新相呈碟形 (片狀 )時(shí)應(yīng)變能最小，呈針狀時(shí)次之，呈球形時(shí)應(yīng)變能最大。而 界面積 卻按上述次序遞減。 ?當(dāng)應(yīng)變能為主要控制因素時(shí)，析出物多為碟形或針狀 53 ?按新相一母相界面原子的排列情況不同，存在共格、半共格、非共格等多種結(jié)構(gòu)形式的界面 54 ?新相與母相之間存在一定的位向關(guān)系 目的在于降低新相與母相間的界面能 。 通常是以低指數(shù)的 、 原子密度大的匹配較好的晶面彼此平行 ， 構(gòu)成確定位向關(guān)系的界面 。 例如碳鋼中的 ?aM轉(zhuǎn)變 ， {111}?//{110}aM，110?//111aM。 通常 ， 當(dāng)相界面為共格或半共格時(shí) ， 新相與母相必定有位向關(guān)系；如果沒(méi)有確定的位向關(guān)系 ， 則兩相的界面肯定是非共格的 。 ?為了維持共格 ， 新相往往在母相的一定晶面上開(kāi)始形成 這也是降低界面能的又一結(jié)果 。 母相中的這個(gè)晶面稱為慣析面 ， 一般為母相中表面能最低的晶面 。 例如 ％ C的碳鋼 ， aM的慣析面是奧氏體的 {111}， 表示為 {111}?。 55 總 結(jié) 56 結(jié) 束 ！
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