《固态转变绪论》ppt课件

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1、固态转变TRANSFORMATIONSINSOLIDS主讲：刘国权教授一、绪论Prof.GuoquanLIU教学目的使学生在材料的固态相变及组织演变的理论、研究方法以及应用等方面的相关知识获得进一步深入在自学能力、阅读相关原始学术文献的能力以及独立思考分析材料相变问题等方面的能力亦获得一定程度的提高.Prof.GuoquanLIU教学内容、学时分配第一讲：绪论:3学时第二讲：经典形核理论:3学时第三讲：原始研究文献导读(I)及课内研讨:3学时第四讲：经典长大与转变动力学理论:3学时第五讲：扩散型固态转变分

2、论(I):3学时第六讲：扩散型固态转变分论(II):3学时第七讲：贝氏体转变与马氏体转变:3学时第八讲：原始研究文献导读(II)及课内研讨:3学时第九讲：材料固态转变计算机仿真研究进展:3学时第十讲：课堂研讨与复习(1.5小时)/课内考试(1.5小时)Prof.GuoquanLIU主要参考资料1.R.W.卡恩等主编,《材料科学与技术丛书》.第五卷:《材料的相变》(卷主编：P.哈森).科学出版社,1998年。2.邓永瑞等编著.《固态相变》，冶金工业出版社，1996年。3.师昌绪主编，材料大辞典。化学工业出版

3、社，1994年。4.徐祖耀著.《马氏体相变与马氏体》，科学出版社，1999年。5.J.W.Christian.TheTheoryofTransformationsinMetalsandAlloys.2ndedition,PergmonPress,1975.或3rdedition,Elsevier,20026.陈景榕,李承基编著。《金属与合金中的固态相变》，冶金工业出版社，1997年。7.课内指定的原始学术研究文献。Prof.GuoquanLIU高级参考书Prof.GuoquanLIU初级参考书Prof.G

4、uoquanLIU固态转变－显微组织结构设计相变，常常赋予材料以技术上有用的形态和微观结构。Prof.GuoquanLIU材料微观组织结构的多尺度特征Prof.GuoquanLIUCr18Ni8奥氏体不锈钢ZMn13亚稳奥氏体耐磨钢Prof.GuoquanLIU固态转变热力学其他固态转变分类方法动力学晶体学形态学若干基本概念转变机理Prof.GuoquanLIU热力学理解与判断物理冶金、化学冶金中诸多过程与现象的有力工具仅能给出某种转变是否（可能）发生及转变方向以及限度；不能给出转变过程的速度与细节例如等

5、温等压条件下，系统内各种过程进行的方向及平衡状态可由下式判定：(dG)T,P0Prof.GuoquanLIU固态转变分类：按相变时热力学参数变化的特征分类按相变时热力学参数变化的特征分类：一级相变，二级相变，…,n级相变定义：相变时两相的化学势的（n-1）阶偏微商相等，而n阶偏微商不等时，称为n级相变。Prof.GuoquanLIU一级相变热力学特征举例(单元系)温度和压力对Gibbs自由能的偏导数：dG=Vdp-SdT三个一阶偏导函数G‘:熵：(G/T)p=－S；体积：(G/p)T=V；焓：(

6、(G/T)(1/T)p=H三个二阶偏导函数G“:(G2/T2)p=－cp/T；(G2/p2)T=－V；(H/T)p=cp在单元系一级相变()相变点处：新旧相Gibbs自由能相等:G=G焓有突变(有相变潜热):HH熵有突变:SS体积有突变:VVProf.GuoquanLIU二级相变热力学特征举例(单元系)温度和压力对Gibbs自由能(化学位)的偏导数：dG=Vdp-SdT三个一阶偏导函数G‘:熵：(G/T)p=－S；体积：(G/p)T=V；焓：((G/

7、T)(1/T)p=H三个二阶偏导函数G“:(G2/T2)p=－cp/T；(G2/p2)T=－V；(H/T)p=cp在单元系二级相变()相变点处：新旧相:G=GH＝HS＝SV＝V新旧相:cpcpProf.GuoquanLIU一级相变热力学特征举例(二元系)dG=－SdT＋Vdp＋idni4个化学位参量(G对摩尔数的偏导数)：AB,AB12个一阶偏导函数‘；12个二阶偏导函数“在二元系二级相变()相变点处化学势有跳跃奇异性：

8、AABB‘A‘A‘B‘BProf.GuoquanLIU固态转变其他分类方法：以相变方式分类形核长大型转变连续转变Prof.GuoquanLIU固态转变其他分类方法：以相变时的原子迁移特征分类扩散型无扩散型Prof.GuoquanLIU固态转变其他分类方法：非金属材料以相变时化学键是否被破坏分类位移转变重构转变Prof.GuoquanLIU固态转变其他分类方法：以形核和长大方式转变的分类参