第1章_金属固态相变基础.pdf

第一章 金属固态相变概论 1.1 金属固态相变概述 1.2 金属固态相变热力学 1.3 金属固态相变的形核 1.4 金属固态相变的长大 1.5 金属固态相变动力学 1/74 本章首页 上一页 下一页 返 回 预备知识： 相： 体系中具有相同成分、结构和性质的均匀部 分称为相，不同相之间有明显的界面分开。可 分为固溶体和金属间化合物两种类型。 如：钢中奥氏体相就是碳在面心立方铁形成 的间隙固溶体，铁素体相则是碳在体心立方铁 中形成的间隙固溶体。 2/74 预备知识： 相变： 随外界条件的变化(温度) ，构成物质的原子 (或分子)的聚合状态(相状态)发生变化的过程称 为相变。 相变前的相状态称为旧相或母相。 相变后的相状态称为新相。 相变就是体系中新相取代旧相的过程。 3/74 预备知识： 固态相变： 金属（合金）和陶瓷等固态材料在温度和压 力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即 发生一种相状态到另一种相状态的转变，这种 转变称为固态相变。 4/74 预备知识： 新相与母相的差别： 相变发生后，新相与母相之间必然存在某些差别. 这些差别表现在： 晶体结构上 （如同素异构转变） 化学成分上 （如调幅分解） 表面能上 （如粉未烧结） 应变能上 （如形变再结晶） 界面能上 （如晶粒长大） 兼而有之 （如过饱和固溶体脱溶沉淀） 5/74 1.1 金属固态相变的主要类型 6/74 1.1 金属固态相变的主要类型 1.1.1 按热力学分类 ①一级相变：相变时两相的化学势相等，而化学势对温 度及压力的一阶偏微分（-S ，V）不等的相变。对新、 旧相 和，有：       ( )P  ( )P ; ( )T  ( )T T T P P   ( ) S ; ( ) V T P P T S  S  ; V  V 一级相变有相变潜热和体积变化。材料凝固、熔化、 升华、同素异构转变均为一级相变。固态相变大部分为 一级相变。 7/74 1.1 金属固态相变的主要类型 1.1.1 按热力学分类 ②二级相变：对新、旧相和，有： μ =μ 