(57)--9.1金属材料科学基础.ppt

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1、第九章第九章 固态相变固态相变9.1 9.1 节节 固体相变的特点固体相变的特点相界面和界面能相界面和界面能共格界面非共格界面半共格界面最小（0.25）最大最小界面原子错配度界面原子错配度界面能界面能母相弹性应变变化母相弹性应变变化 固态相变时，新相与母相之间存在界面，不同界面结构有不同界面能。惯习面惯习面铁素体魏氏体组织片状马氏体 亚共析钢先析相铁素体在奥氏体111晶面析出，形 成铁素体魏氏体组织。高碳钢淬火片状马氏体在奥氏体225或 259晶面 切变形成。先共析铁素体惯习面马氏体惯习面 定义定义：固态相变时，新相在母相的一定结晶面上 形成，此晶面称为惯习面。位向关系位向关系如：铁发生相到相

2、的同素异构转变110/111；/金属固态相变时，新相与母相晶体之间存在一定的晶体学位向关系。为了减少两相间的表面能，新相会选择匹配较好的晶面保持位向关系。注意注意 相界面为共格或半共格时，新相与母相必然 有一定的位向关系。新相与母相没有确定的位向关系，相界面肯 定是非共格。惯习面指相变时母相晶面；位向关系指相变 时新相母相位向对应关系。应变能应变能 定义定义：固态相变时，新相与母相间的相互约束和作用 使两相产生形变，形成弹性应变能。共格相变应变能形成应变能形成比容差比容差错配度错配度（与新相几何形状有关）（与界面结构有关）圆盘状针状半共格界面非共格界面固态相变阻力固态相变阻力界面能弹性应变能共格非共格 非共格的新相晶核形成时的相变阻力主要是界面能。共格或半共格的新相晶核形成时的相变阻力主要是应变能。晶核形态为球状晶核形态为圆盘状圆盘状球状降低应变能缺陷影响缺陷影响 母相：母相：固态相变时，母相存在晶界、位错、空位各种缺 陷，容易满足新相形核能量、结构、成分起伏。新相：新相：新相有优先在缺陷（主要是晶界）处形成向晶内 生长的特点。珠光体晶界珠光体在奥氏体晶界形成铁素体在奥氏体晶界形成