一金属固态相变热力学和动力学课件.ppt
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- 金属 固态 相变 热力学 动力学 课件
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1、第一章第一章 金属固态相变基础金属固态相变基础1.1 1.1 金属固态相变概论金属固态相变概论1.1.1 金属固态相变分类金属固态相变分类 是指在缓慢加热或冷却缓慢加热或冷却时所发生的能获得符合平衡状态图的平衡组织平衡组织的相变。一、转变条件分类:平衡相变和非平衡相变一、转变条件分类:平衡相变和非平衡相变同素异构转变平衡脱溶沉淀共析转变调幅分解有序化转变代表性平衡相变1 1、平衡转变、平衡转变同素异构转变:同素异构转变:纯金属在温度和压力改变时,由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程称为同素同素异构转变。异构转变。多形性转变多形性转变:若在固溶体中发生这种结构的转变,则称为多形性转变多形性转
2、变。如钢在冷却时由奥氏体中析出先共析铁素体的过程。平衡脱溶沉淀:平衡脱溶沉淀:在缓慢冷却条件缓慢冷却条件下,由过饱和固溶体中析出过剩相(或第二相)的过程称为平衡脱溶沉淀。特点:特点:1、新相的成分和结构始终与母相的不同;2、母相不会消失。3、钢在冷却时,由奥氏体析出二次渗碳体的过程。共析转变:共析转变:合金在冷却时,由一个固相分解为两个不同固相的转变称为共析相变共析相变(或珠光体型转变),如:+;反之,如果合金加热时所发生的相反转变称为逆共析相逆共析相变变,如:+。调幅分解:调幅分解:某些合金在高温下具有均匀单相固溶体,但冷却到某一温度范围时可分解成为与原固溶体结构相同原固溶体结构相同但成分不
3、同成分不同的两个微区,这种转变称为调幅分解。特特 点:点:1、在转变初期形成的两个微区之间并无明显界面和成 分突变;2、通过上坡扩散,最终使原来的均匀固溶体变成不均 匀固溶体。有序化转变:有序化转变:固溶体中,各组元原子在晶体点阵中的相对位置由无序到有序无序到有序(指长程有序)的转变称为有序化转变。在Cu-Zn、Cu-Au、Mn-Ni、Fe-Ni、Ti-Ni等许多合金系中都可发生这种有序化转变。若加热或冷却速度很快,平衡相变将被抑制平衡相变将被抑制,固态材料可能发生某些平衡状态图上不能反映的转变并获得被称为不平衡或亚稳态的组织,这种转变称为非平衡相变。伪共析相变马氏体相变贝氏体相变非平衡脱溶沉
4、淀代表性的非平衡相变2 2、非平衡转变、非平衡转变Fe-C相图的伪共析区伪共析相变:伪共析相变:接近共析点成分的Fe-C合金,过冷到共析点以下发生共析转变的过程。铁素体和渗碳体的相对量随奥氏体的含碳量而变,故称为伪共析体。马氏体转变:马氏体转变:若进一步提高冷却速度,钢中奥氏体只能以不发生原不发生原子扩散、不引起成分改变子扩散、不引起成分改变的方式,通过切变方式由点阵改组为点阵来实现点阵的改组,这种转变称为马氏体相变,其成分与母相奥氏体相同。贝氏体相变:贝氏体相变:珠光体转变和马氏体转变温度范围之间,铁原子不能扩散,碳原子尚具有一定的扩散能力,这种非平衡相变称为贝氏体相变(或称为中温转变)。转
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