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文檔簡介
1、材料科學基礎,材料科學與工程學院,1,固態(tài)相變:固態(tài)相變類型:,第八章固態(tài)相變,第八章 固態(tài)相變,固態(tài)物質在溫度、壓力、電場、磁場改變時,從一種組織結構轉變成另一種組織結構。,擴散型,無擴散型,材料科學基礎,材料科學與工程學院,2,純金屬在一定的溫度和壓力下,由一種結構轉變?yōu)榱硪环N結構的現象稱為同素異晶轉變。若在固溶體中發(fā)生這種結構的轉變,則稱為多形性轉變。如鋼在冷卻時由奧氏體中析出先共析鐵素體的過程 。,第八章 固
2、態(tài)相變,固態(tài)相變的主要類型,1 平衡轉變,(1)同素異晶轉變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,3,,(2) 平衡脫溶轉變,高溫過飽和固溶體緩慢冷卻過程中析出第二相的過程 特點:(a) 新相的成分和結構始終 與母相的不同;(b)母相不會消失。例如:鋼在冷卻時,由奧氏體析出二次滲碳體的過程,圖1-1 可發(fā)生脫溶轉變的合金,材料科學基礎,材料科學與工程學院,4,,(3)共析轉變 合金冷卻時,由一個固相同時析出兩個不
3、同固相的過程稱為共析轉變。例如:鋼中的珠光體相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,5,(4)調幅分解 由一種高溫固溶體,冷至某一溫度范圍,分解為兩種與原固溶體結構相同,而成分不同的微區(qū)的轉變稱為調幅分解。 α→ α1 + α2,特點 :(a) 新形成的微區(qū)之間無明顯的界面和成分的突變;(b) 通過上坡擴散,最終使均勻固溶體變?yōu)椴痪鶆蚬?溶體。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,6
4、,(5) 有序化轉變 固溶體中,各組元的相對位置從無序過渡到有序的過程,稱為有序化轉變。 Cu-Zn、Au-Cu等合金中均可發(fā)生這種轉變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,7,2 不平衡轉變,偽共析轉變 接近共析點成分的合金,過冷到共析點以下發(fā)生共析轉變的過程 鐵素體和滲碳體的相對量隨奧氏體的含碳量而變,故稱為偽共析體,圖1-2 Fe-Fe3C相圖的偽共析區(qū),材料科學基礎,材料科學與工程學院,8,(2) 馬氏體相
5、變 鋼在快冷時,若能避免其發(fā)生擴散型轉變,則將無需原子的擴散,以一種切變共格的方式實現點陣的改組,而轉變?yōu)轳R氏體。(3) 塊狀轉變 在一定的冷速下奧氏體轉變?yōu)榕c母相成分相同而形貌呈塊狀的α相的過程 通過原子的短程擴散使非共格相界面在母相中推移,材料科學基礎,材料科學與工程學院,9,(4) 貝氏體相變在珠光體轉變與馬氏體轉變溫度范圍之間(中溫),鐵原子不能擴散,碳原子可以擴散。過冷奧氏體轉變?yōu)橛设F素體和滲碳體組成的非
6、層片狀組織 — 貝氏體(5) 不平衡脫溶轉變 在等溫條件下,由過飽和固溶體中析出第二相的過程析出相為非平衡亞穩(wěn)相,材料科學基礎,材料科學與工程學院,10,金屬固態(tài)相變的三種基本變化: 只有結構的變化:多形性轉變,馬氏體相變 只有成分的變化:調幅分解 既有結構又有成分上的變化:共析轉變,脫溶沉淀,有序程度,晶體結構,化學成分,材料科學基礎,材料科學與工程學院,11,3.固態(tài)相變的一般特征,,固態(tài)相變的驅動力也為新相與
7、母相的自由能差,與結晶過程相比,固態(tài)相變有其自身特點.,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,12,一、相界面:,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,共格界面,半共格界面,非共格界面,材料科學基礎,材料科學與工程學院,13,界面能=界面區(qū)單位面積的能量 —無界面的母相完整晶體單位面積的能量。,化學能(表面能),應變能(畸變能),界面能,,原子作彈性位移所需要的能量。,主要與化學鍵的數量和強度有關,與化學成分有關。,材料科學基
8、礎,材料科學與工程學院,14,兩相界面上的原子排列完全匹配,即界面上的原子為兩相所共有 特點:界面能很小,彈性應變能大 錯配度δ= ?a/a 越大,彈性應變能越大,完全共格 彈性應變共格,(1)共格界面,材料科學基礎,材料科學與工程學院,15,界面能:完全共格界面時, 應變能和界面能 都接近于零。 如有失配,導致 應變能增大。,δ=(aβ-aα)/aβδ越大,造成界面上彈性應變能越大。
9、 δ<0.05,σ=0.1J/cm2,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,錯配度,材料科學基礎,材料科學與工程學院,16,第八章,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,半共格界面,當δ大到不能借助于彈性應變保持界面上的共格關系時,某些區(qū)域的失配可借助于形成位錯來調整,而形成半共格界面或部分共格界面。,(2) 半共格界面,特點:相界面上分布若干位錯,界面上的兩相原子部分地保持匹配,彈性應變能降低。,0.05<δ<0.25
10、, σ=0.5J/cm2,材料科學基礎,材料科學與工程學院,17,當δ很大時,界面上的失配不能由彈性應變調整,也不能形成位錯調整時,界面就是非共格的。,(3)非共格界面,界面能很大,應變能很小。,δ>0.25, σ=1.0J/cm2,特點:兩相界面完全不匹配,即存在大量缺陷的界面,為很薄的一層原子不規(guī)則排列的過渡層。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,18,共格和半共格界面時,兩相間有一定的位向關系。,二、位向關系,例鋼中奧氏體轉
11、變?yōu)轳R氏體時,有以下位向關系(K-S關系):{111}γ//{110}α,γ//α,注意: * 新相沿特定的晶向在母相特定晶面上形成。,原因:沿應變能最小的方向和界面能最低的界面發(fā)展。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,19,三、慣習面 固態(tài)相變時,新相往往在母相的一定晶面族上形成,這組晶面稱為慣習面。,* 新相沿特定的晶向在母相特定晶面上形成。,,,第八章,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,鋼中
12、奧氏體轉變?yōu)轳R氏體時K-S關系:{111}γ//{110}α,γ//α這里,{111}γ就是慣習面,慣習方向,慣習面,材料科學基礎,材料科學與工程學院,20,四 、應變能,第八章,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,第一節(jié) 固態(tài)相變的特點,表面能:★共格界面最小,★半共格界面次之,★非共格界面最大。,共格界面最大,半共格界面次之,非共格界面為零。,兩相界面上不匹配也引起彈性應變能:,材料科學基礎,材料科學與工程學院,21,球狀最
13、大,針狀次之,盤狀最小。,非共格相界面新舊相比體積差引起應變能大小與新相的幾何關系:,★新相形成時,體積變化會受到周圍母相的約束, 引起彈性應變能。★應變能大小還與新相幾何形狀有關。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,22,固態(tài)相變的阻力:界面能 + 應變能,共格和半共格新相形成時,相變阻力主要是應變能。,非共格新相形成時,相變阻力主要是表面能。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,23,易出現過渡相,固態(tài)相變阻力大,直接轉
14、變困難 協調性中間產物(過渡相),?,?+Fe3C,?+(3Fe+C),? +Fe3C,M,,,,,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,24,第八章,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,一、 均勻形核自由能變化:,體積自由能變化,表面能,應變能,臨界形核功:,,,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,25,具有低表面能和高應變能的共格晶核,傾向于盤狀或片狀。具有高表面能和低應變能的非共格晶核,可能呈球形或等軸狀
15、形核時因體積脹大而引起應變能顯著增加,晶核趨于呈片狀或針狀,材料科學基礎,材料科學與工程學院,26,固態(tài)相變的形核率 ---- 單位體積母相中所形成的核心數,,N ---- 單位體積母相中的原子數ν---- 原子振動頻率?G* ---- 形核功Q ---- 原子擴散激活能 固態(tài)相變較難均勻形核,材料科學基礎,材料科學與工程學院,27,第八章,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,二 非均勻形核概念:母
16、相中晶界、位錯、空位等晶體缺陷處形核。 固態(tài)相變均勻形核的可能性很小,非均勻形核(依靠晶體缺陷)是主要的形核方式。,表面能量高,降低形核功 結構混亂,形核阻力小 易擴散、偏析,利于擴散相變 新相/母相形成共格、半共格界面降低界面能,,1 晶界形核:大角度晶界優(yōu)先形核,晶界形核,材料科學基礎,材料科學與工程學院
17、,28,晶界形核的形狀,界面上形核雙球冠 一側共格 一側球冠,界棱處形核,界角處形核,材料科學基礎,材料科學與工程學院,29,第八章,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,2 位錯形核新相在位錯上的三種形核形式: (1)位錯線上形核,位錯消失,降低形核功。 (2)位錯不消失,依附于新相晶界,補償失配。 (3)溶質原子
18、在位錯線上偏聚,促進形核。,圖4.10 位錯線上的沉淀相,材料科學基礎,材料科學與工程學院,30,第八章,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,第二節(jié) 固態(tài)相變的形核,3空位及空位集團,促進擴散 新相生成處空位消失,提供能量 空位群可凝結成位錯 (在過飽和固溶體的脫溶析出過程中,空位作用更明顯。),,圖7.14 合金工藝處理12h后的沉淀相和晶界,空位形核,材
19、料科學基礎,材料科學與工程學院,31,第八章,第三節(jié) 固態(tài)相變的晶核長大,第三節(jié) 固態(tài)相變的晶核長大,一、生長機制(1)擴散型:半共格、非共格1 非共格界面的遷移兩種方式:(1)界面各點連續(xù)生長(2)界面成臺階狀結構生長,長大方式:擴散、切變擴散型相變新相的長大過程:界面控制,擴散控制,2 半共格界面的遷移通過位錯的滑移使界面遷移,材料科學基礎,材料科學與工程學院,32,(2)協同型長大機制 無擴散型相變,原子通過
20、切變方式協同運動,相鄰原子的相對位置不變 如馬氏體相變,會發(fā)生外形變化,出現表面浮凸 新相和母相間有一定的位向關系,圖1-12 馬氏體相變表面浮凸,材料科學基礎,材料科學與工程學院,33,第八章,第三節(jié) 固態(tài)相變的晶核長大,第三節(jié) 固態(tài)相變的晶核長大,二、 生長速率1 受相界面控制的生長速率 新相生成時無成分變化 (有結構、有序度變化),2 擴散控制的長大速率 新相生成時有成分變化,材料科學基礎,材料科學與工
21、程學院,34,三、 固態(tài)相變動力學,研究新相形成量(體積分數)與時間、溫度關系的學科稱為相變動力學。 與再結晶過程類似,形核—長大過程。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,35,(1)約翰遜-梅爾方程(Johnson-Mehl方程),當形核率和長大速度恒定時,恒溫轉變動力學,,,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,36,(2) 阿弗拉密方程 ( Avrami方程),當形核率和長大速度隨時間而變時,材料科學基礎,材料科學與工程學院
22、,37,(3)C曲線,材料科學基礎,材料科學與工程學院,38,圖 1-16 (a) S曲線(b)C曲線,材料科學基礎,材料科學與工程學院,39,第八章,第三節(jié) 固態(tài)相變的晶核長大,第三節(jié) 固態(tài)相變的晶核長大,材料科學基礎,材料科學與工程學院,40,本節(jié)內容1.脫溶 (1)概念 (2)脫溶過程 (3)類型(連續(xù)脫溶、不連續(xù)脫溶) (4)動力學2.調幅分解 (1)概念
23、 (2)條件 (3)特點重點與難點1.重點:脫溶的概念和過程、脫溶的類型2.難點:調幅分解的條件,第四節(jié) 擴散型相變示例,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,41,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,一、脫溶(時效)轉變,,脫溶(沉淀):從過飽和固溶體中析出一個成分不同的新相或形成溶質原子富集的亞穩(wěn)區(qū)過渡相的過程。,1 概念:,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學
24、院,42,2 脫溶轉變過程 (以Al-Cu合金為例),析出過程(析出序列):α→G·P·Ⅰ → θ”(G ·P ·Ⅱ) → θ’ →θ,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,第四節(jié) 擴散型相變示例,1,材料科學基礎,材料科學與工程學院,43,(1)過飽和固溶體,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,44,GP區(qū)直徑約8nm, 厚約0.3-0.6n
25、m,(2)GP(Guinier-Preston)區(qū),第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,45,θ〞直徑約30-100nm,厚約2-10nm,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,(3)θ〞,(即GP(II)區(qū)),第四節(jié) 擴散型相變示例,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,46,.,第四節(jié) 擴散型相變示例,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,47,3脫溶類型
26、,不連續(xù)脫溶,連續(xù)脫溶,均勻脫溶,局部脫溶,脫溶,(過冷度和過飽和度較小時),第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,脫溶類型是以析出后的顯微組織確定的。,(過冷度和過飽和度較大時),第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,48,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,(1)連續(xù)脫溶,脫溶在母相中各處同時發(fā)生,且隨新相形成母相成分發(fā)生連續(xù)變化,但晶粒外形及位相均不變。,脫溶相與母相之間存在特殊的晶體學取向關系。,當二者結構相差很大
27、時,不存在共格關系,脫溶相為等軸狀,取向是任意的。,當脫溶相與母相之間結構和點陣常數接近時,兩相保持共格關系,析出相為圓盤形、球狀或立方狀。,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,49,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,1)均勻脫溶,析出物附近基體的濃度變化是連續(xù)的。在均勻脫溶的析出物分布是較為均勻的,或者說是較為全面的。,均勻脫溶的形核屬于均勻形核,析出物的分布與基體中的晶界、位錯等缺陷無關。,析出物長大時,溶質原
28、子進行長程擴散。,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,50,較為常見的局部脫溶有兩種:,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,2)局部脫溶,過冷度和過飽和度較小時,脫溶物優(yōu)先在晶界、滑移帶、非共格孿晶界和位錯等處,即發(fā)生局部脫溶。,滑移面脫溶,晶界脫溶,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,51,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,52,第八章
29、,第四節(jié) 擴散型相變示例,(2)不連續(xù)脫溶,不連續(xù)脫溶的主要特征是沿晶界不均勻形核,然后逐步向晶內擴展,組織形態(tài)與P相似。,不連續(xù)脫溶過程中,析出區(qū)與未析出區(qū),在界面兩側溶質濃度的變化是突變的,不連續(xù)的。,脫溶一旦形成,其周圍一定范圍內的固溶體立即由過飽和變?yōu)轱柡?,并與母相原始成分形成明顯分界面。,快速短程擴散,一旦形核生長速率高。,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,53,顆粒大小不均勻導致母相中的濃度差,通過
30、原子擴散使小顆粒不斷溶解、大顆粒不斷長大。,第四節(jié) 擴散型相變示例,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,54,又稱增幅分解,指過飽和固溶體在一定溫度下分解成結構相同、成分不同的兩個相的過程。,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,二、 調幅分解,1 概念:,第四節(jié) 擴散型相變示例,圖1-1 Al-Li合金平衡相圖;圖中的點劃線表示δ′相(Al3Li)的固溶線,材料科學基礎,材料科學與工程學院,55,2 調幅分解
31、的熱力學條件和決定因素,(2)每個原子有足夠的相變驅動力△Gv。,(1)起始成分在兩個化學拐點之間;,第八章,第四節(jié) 擴散型相變示例,第四節(jié) 擴散型相變示例,材料科學基礎,材料科學與工程學院,56,,Figure 32-8: Composition profiles drawn at different times during decomposition.,1)通過上坡擴散實現成分變化,(2)調幅分解的特點,第八章,第四節(jié) 擴散
32、型相變示例,第四節(jié) 擴散型相變示例,(2)不經歷形核階段,不存在明顯的相界面,分解速度快。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,57,小結,脫溶:從過飽和固溶體中析出一個成分不同的新相或形成溶質原子富集的亞穩(wěn)區(qū)過渡相的過程。脫溶過程首先形成亞穩(wěn)定的過渡相,然后逐漸變?yōu)榉€(wěn)定性,進行長大。脫溶包括連續(xù)脫溶和不連續(xù)脫溶。調幅分解: 過飽和固溶體在一定溫度下分解成結構相同、成分不同的兩個相的過程。調幅分解的條件和特征,第四節(jié) 擴散型相變示
33、例,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,,,,,,,,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,58,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,第五節(jié) 無擴散型相變,本節(jié)內容:1.無擴散相變的特點2.馬氏體相變 (1)馬氏體相變的特征 (2)馬氏體相變的晶體學表象理論 (3)馬氏體的形核和動力學3.多晶型轉變 位移型轉變、重構型轉變重點和難點:1.重點:馬氏體相變的特征2.難點:馬氏體相變的晶體學表象理論,材料科學基礎
34、,材料科學與工程學院,59,,,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,無擴散型相變:以切變方式進行,又稱協同型相變。 相變過程中,參與轉變的所有原子運動是協調一致的。 表面會出現凸浮。特征: (1)存在均勻應變而產生的形狀改變。 (2)母相與新相之間有一定的晶體學位向關系。 (3)母相與新相的成分相同。 (4)界面移動
35、極快,可接近聲速。,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,60,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,馬氏體與基體的自由表面交截時,表面出現浮凸。,一、 馬氏體相變,1.馬氏體相變的晶體學,重要特征一:,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,61,存在不變平面,即慣習面。相變產生的變形是均勻的。,重要特征二:,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,第五節(jié) 無擴散型相變,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
36、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,P,Q,R,S,A1,A2,B1,B2,C1,C2,D1,D2,P,Q,R′,S′,A1 ′,A2,B1 ′,B2,C1 ′,C2,D1 ′,D2,材料科學基礎,材料科學與工程學院,62,圖中的C)既有膨脹又有切變,鋼中馬氏體轉變即屬于這一種。,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,63,,,馬氏體相變中,新舊相之間有一定的位相
37、關系。,K-S關系:,{111}γ//{110}M;γ//M,,[-111],(110),(111),[-101],重要特征三:,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,第五節(jié) 無擴散型相變,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,64,K-S關系,,,,,,,,,,,,,,,,,材料科學基礎,材料科學與工程學院,65,{111}γ//{110}M;γ//M,西山關系:,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,,,,,[110]M,(110)M,(111)
38、γ,[211]γ,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,66,,,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,重要特征四:,馬氏體具有亞結構:,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,67,,,2. 片狀馬氏體,片狀馬氏體,無“中脊”,形成溫度稍高,多為K-S關系,板條狀馬氏體,三維為凸透鏡狀,有“中脊”,形成溫度較低,為K-S或N-W關系,材料科學基礎,材料科學與工程學院,68,透鏡狀馬氏體的亞結構主要為孿晶,中
39、脊為高密度微細孿晶,孿晶亞結構,材料科學基礎,材料科學與工程學院,69,2.馬氏體相變的晶體學表象理論,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,(1)Bain理論,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,70,(2)Read和Bowles理論,馬氏體相變分三步:1)通過Bain變形產生新的晶體結構2)進行點陣不變的切變,使慣習的應變?yōu)?3)馬氏體作剛性移動,使慣習面回到原來的位置,成為不變平面。,第八章,第五節(jié)
40、 無擴散型相變,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,71,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,等溫馬氏體,3 馬氏體相變的形核及動力學,馬氏體相變開始溫度Ms馬氏體相變終了溫度Mf,根據馬氏體轉變動力學,馬氏體相變材料分類:,變溫馬氏體(非熱馬氏體),第五節(jié) 無擴散型相變,馬氏體轉變是形核和長大的過程。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,72,馬氏體片自催化形核,快速生長導致“爆發(fā)”,1.變溫馬氏體轉變,兩類:變溫馬
41、氏體和等溫馬氏體,五、馬氏體轉變動力學,材料科學基礎,材料科學與工程學院,73,變溫M轉變:隨溫度降低,M片增厚,材料科學基礎,材料科學與工程學院,74,2.等溫馬氏體轉變,馬氏體轉變量隨等溫時間的延長而增多。,馬氏體的等溫轉變一般都不能進行徹底,完成一定量的轉變后即停止,原因是M轉變產生的形變引起A變形,使未轉變的A向M轉變時的切變阻力增大。必須增大過冷度,使轉變驅動力增大,才能使轉變繼續(xù)進行。,材料科學基礎,材料科學與工程學院,7
42、5,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,二、多晶型轉變 分為兩類: 位移型相變 重構型相變,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,76,在相變時,沿特定的晶向和晶面原子整體產生有規(guī)律的相對位移。 原有化學鍵不斷裂,配位數不變,只是鍵角轉動,鍵長伸縮。 新相和母相存在明顯的晶體學位向關系。 相變激活能小,只產生少量相對位移和少量晶格畸變。,1位移型相
43、變,圖4 α—β石英鍵角變化示意圖[4] a) α石英 b) β石英,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,相變速度快,不存在原子擴散。,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,77,必須有化學鍵斷裂,部分原子配位數隨之改變,相變前后結構相差較大。 新相與母相沒有明顯的位相關系。 激活能較大,轉變較困難,需要較長的時間,常使高溫相有殘留到低溫的傾向。 原子雖然不作長距離擴散,但仍是
44、擴散型相。,第八章,第五節(jié) 無擴散型相變,2重構型相變,第五節(jié) 無擴散型相變,材料科學基礎,材料科學與工程學院,78,小結,馬氏體轉變具有以下特征: (1)馬氏體與基體的自由表面交截時,表面出現浮凸。 (2)存在不便平面,即慣習面。相變產生的變形是均勻的。 (3)馬氏體相變中,新舊相之間有一定的位相關系。 (4)馬氏體具有亞結構。馬氏體相變也是形核與長大的過程。根
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