固态相变复习考点

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1、第一章（1）一、固态相变：（包括纯金属及合金）在温度和压力改变时，组织和结构会发生变化的统称，是以材料热处理的基础二、热处理定义：将钢在固态下加热到预定的温度，保温一定的时间，然后以预定的方式冷却到室温的一种热加工工艺。三、按平衡状态图金属固态相变的类型分为平衡转变和不平衡转变其变化在于三个方面：结构、成分、有序化程度（发生固态相变时，其中至少伴随这三种变化之一）：⑴晶休结构的变化。如纯金属的同素异构转变、固溶体的多形性转变、马氏体转变、块状转变等；⑵化学成分的变化。如单相固溶体的调幅分解；⑶有序程度的变化。如合金的共析转变、包析转变、贝氏体转

2、变、脱溶沉淀、有序化转变、磁性转变、超导转变等。四、按动力学分类(原子迁移情况、形核和长大特点1.扩散型相变2非扩散型相变3半扩散型相变（2）一、1、固态相变的阻力大2、新相一般有特定的形状3、新相与母相之间往往存在特定的位向关系和惯习面4原子迁移率低，多数相变受扩散控制5相变时容易产生亚稳相6普遍存在新相的非均与形核二、固态相变与凝固时的液一固相变一样，服从总的相变规律，即以新相和母相之间的自由能差作为相变的驱动力。大多数固态相变也符合相变的一般规律，包含形核和长大两个过程，而且驱动力也是靠过冷度来获得，过冷度对形核、生长机制及速率都会发生重

3、要影响。但固态相变的新相、母相均是固体，因此又有一系列不同于凝固（结晶）的特点。•一.新相和母相间存在不同的界面（相界面特殊）•二.新相晶核与母相间的晶体学关系•三.相变阻力大（应变能的产生）•四.母相晶体缺陷的促进作用•五.易出现过渡相（过渡相或中间亚稳相的形成）•六.原子迁移率低（3）固态相变驱动力来源于新相与母相的体积自由能的差ΔGV。它随相变温度和相成分的改变而改变，一般相变驱动力随过冷度的增大而增大固态相变阻力来自新相与母相基体间形成界面所增加的界面能，以及两相体积差别所导致的弹性应变能，即弹性应变能和界面能之和构成了相变阻力。（4）

4、实际加热理论温度实际冷却•Ac1、A1（PSK线）、Ar1•Ac3、A3（GS线）、Ar3•Accm、Acm（ES线）、Arcm（5）新、旧相的自由能差ΔGv就是固态相变的驱动力。母相向新相转变必须克服相变势垒。主要是原子间的引力。新、旧相的自由能差和新相的自由能低是母相向新相转变的条件，也是金属固态相变热力学条件•热力学条件：必须在一定的过热度或过冷度条件下才能发生。（6）一、金属固态相变的形核均匀形核非均匀形核二、（7）金属固态相变晶核的长大1、新相晶核的长大机制长大实质：界面向母相的迁移过程新相晶核长大的过程分为两种情况：传质过程和界面过

5、程扩散控制长大”，又称传质过程。界面附近原子调整位置使晶核长大的过程为“界面控制长大”，又称界面过程。2、新相的长大速度界面控制的新相长大速率受相变驱动力ΔＧ和扩散系数D两个因素控制，而这两因素又都是温度的函数第三章（1）奥氏体的组织与结构1.奥氏体:C或Me在γ-Fe中的固溶体。2.奥氏体的晶体结构：fccC原子在奥氏体中的位置：C原子在奥氏体的八面体间隙中，即面心立方点阵晶胞的中心或棱边的中心。奥氏体的组织形态一般由多边形等轴晶粒组成。这种形态也称为颗粒状，在晶粒内部有时可以看到相变孪晶。•非平衡态时低碳钢以适当的速度加热到（α＋γ）两相区

6、可得到针状奥氏体。奥氏体的性能力学性能良好的塑性，低的屈服强度和硬度，容易进行塑性变形物理性能顺磁性与钢的其他组织相比，比容最小比其他组织线膨胀系数大奥氏体的热强性好除渗碳体外导热性能最差（2）奥氏体形成的热力学条件是什么？共析钢的珠光体（平衡态组织）向奥氏体转变属于何种转变？•奥氏体形成包括哪几个过程（四个过程：形核、长大，剩余渗碳体溶解、A成分均匀化）？能叙述珠光体向奥氏体的转变过程（奥氏体形成是以C扩散为基础并受碳扩散控制的）。为什么有剩余渗碳体溶解过程？非共析钢的奥氏体的形成与共析钢的奥氏体的形成有哪些异同奥氏体形成的热力学条件：必须在

7、一定的过热度（T>A1）条件下才能发生。共析转变的逆转变一、这一过程由Fe的晶格改组和Fe、C原子的扩散，它包括以下四个阶段：奥氏体形核、奥氏体核的长大、剩余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化。二、奥氏体晶核的形成：奥氏体晶核的形成条件是系统的能量、结构和成分起伏。优先在铁素体与渗碳体相界面处形核奥氏体形核有铁原子和碳原子扩散机制。奥氏体晶核长大奥氏体晶核形成之后，长大便开始了。其奥氏体核的长大是依靠碳原子的扩散、奥氏体两侧界面向铁素体及渗碳体推移来进行的。奥氏体长大是C原子扩散控制的。.剩余渗碳体溶解，铁素体总是先消失。铁素体消失以后，仍有部分渗碳

8、体尚未溶解，这部分渗碳体称为剩余渗碳体通过随着保温时间延长或继续升温，剩余渗碳体通过碳原子的扩散，不断溶入奥氏体中，使奥氏体的碳浓度逐渐接近共析成分。