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第九章 固态相变基础
固态相变基础
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第一节 概 述
一 固态相变的特点
界面能增加
1 相变阻力大 额外弹性应变能：比体积差 固态相变
扩散困难（新、旧相化学成分不同时） 困难
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第一节 概 述
一 固态相变的特点
2 新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系
* 新相的某一晶面和晶向分别与母相的某一晶面、晶向平行。
共格…
界面类型 半共格… 降低界面能,形成共格、半共格界面 位向关系
非共格…
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第一节 概 述
一 固态相变的特点
3 惯****现象
* 新相沿特定的晶向在母相特定晶面上形成。
 
 惯****方向 （母相） 惯****面
 
 原因：沿应变能最小的方向和界面能最低的界面发展。
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第一节 概 述
一 固态相变的特点

4 母相晶体缺陷促进相变
点…
缺陷类型 线… 晶格畸变、自由能高，促进形核及相变。
面… （思考：晶粒细化对相变的影响）
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第一节 概 述
一 固态相变的特点
5 易出现过渡相
* 固态相变阻力大，直接转变困难 协调性中间产物（过渡相）
 ＋Fe3C +(3Fe+C)
例
 M  +Fe3C
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第一节 概 述
二 固态相变的分类

1 按相变过程中原子迁移情况
（1）扩 散 型：依靠原子的长距离扩散；相界面非共格。
（如珠光体、奥氏体转变，Fe,C都可扩散。）
（2）非扩散型：旧相原子有规则地、协调一致地通过
切变转移到新相中；相界面共格、原子间的相邻
关系不变；化学成分不变。
（如马氏体转变，Fe,C都不扩散。）
（3）半扩散型：既有切变，又有扩散。
（如贝氏体转变，Fe切变，C扩散。）
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第一节 概 述
二 固态相变的分类

2 按相变方式分类
（1）有核相变：有形核阶段，新相核心可均匀形成，
也可择优形成。大多数固态相变属于此类。
（2）无核相变：无形核阶段，以成分起伏作为开端，
新旧相间无明显界面，如调幅分解。
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第一节 概 述
二 固态相变的分类
3 按热力学函数变化分类
（1）一级相变：相变时两相的化学位相等，而化学位对温度及压力的一阶偏微分（－S,V）不等的相变。伴随潜热的释放和体积的改变。如蒸发、升华、熔化以及大多数固态晶型转变属于此类。
（2）二级相变：相变时两相的化学位相等，化学位的一阶偏微分也相等，但二阶偏微分不相等的相变。没有相变潜热和体积改变，有比容、压缩系数、膨胀系数变化，如磁性转变、有序－无序转变、超导转变等属于此类。
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第一节 概 述
三 常见固态相变类型
 相变名称 相变特征
同素异构转变 同一种元素通过形核与长大发生晶体结构的变化
多型性转变 合金中晶体结构的变化
脱溶转变 过饱和固溶体脱溶分解出亚稳定或稳定的第二相
共