固态相变理论基础.PDF

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固态相变理论基础

西安交通大学 《材料热处理及应用》 第2章 固态相变理论基础 第2章固态相变理论基础 2.1 相变和固态相变简介 我们知道了 铁碳相图中存在 相 会 变 外因温度、成分、加热、冷却速度 2017 by JpWang 1 西安交通大学 《材料热处理及应用》 第2章 固态相变理论基础 怎么界定相变? 在均匀一相或几个混合相内,出现具有不同成分或不同结 构 (包括原子、离子或电子的位置或位向)或不同组织形 态或不同性质的相,称为相变 热处理过程主要涉及固态相变 金属(合金)或陶瓷等固态材料在温度和压力( 电场、磁场) 改变时,其内部组织或结构会发生变化,即发生从一种 相状态到另一种相状态的改变 相变前的相状态:旧相或母相 相变后的相状态:新相 2017 by JpWang 2 西安交通大学 《材料热处理及应用》 第2章 固态相变理论基础 例子:共析转变  γ 727 C (α Fe C) 0.77 ←→ 0.0218 + 3 珠光体( P ) Fe Fe C 3 γ Eutectoid transformation (cementite) (Austenite) + α C FCC (ferrite) (BCC) *示意图成分不准确 母相 (固态) 均匀一相 奥氏体 新相 (固态) 两相 铁素体 渗碳体 2017 by JpWang 3 西安交通大学 《材料热处理及应用》 第2章 固态相变理论基础 相变 是不是随时都能发生的 稳定?平衡? 稳定相: 一定的热力学条件,某相的自由能最低,该相 是稳定相,处于平衡态 亚稳相: 某相的自由能虽不处于最低,但与最低自由能 态具有能垒相分隔,则该相为亚稳相 非稳定相:体系处于不稳定状态,没有能垒限制,在短 时间内一定会转变为平衡态或亚稳态 2017 by JpWang 4 西安交通大学 《材料热处理及应用》 第2章 固态相变理论基础

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