固态相变

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1. 固态相变与液固相变在形核、长大规律和组织等方面的主要区别。

答:固态相变形核要求有一个临界过冷度△Tc,只有当过冷度△T>△Tc时才满足相变热力学条件。这是固态相变形核与液-固相变的根本区别。相同:形核和长大规律相同,驱动力相同都存在相变阻力都是系统自组织的过程。异处:不同点:(1)液-固相变驱动力为自由焓之差△G 相变,阻力为新相的表面能△G表,基本能连关系为:△G = △G 相变+△G表,而固态相变多了一项畸变能△G畸,基本能连关系为:△G = △G 相变+△G界面+△G畸(2)固态相变比液-固相变困难,需要较大的过冷度。固态相变阻力增加了应变能等,即固态相变中形核困难.

3.固态相变时为什么常常首先形成亚稳过渡相。佳美试卷P31P33

(1)能量方面,所需要驱动力,平衡相大于过渡相,过渡相的界面能和应变能要低,形成有利于降低相变阻力。(2)成分和结构方面。过渡相在成分和结构更接近母相,两相易于形成共格或半共格界面,减少界面能,降低形核功,形核容易进行。

4.如何理解脱溶颗粒在粗化过程中的“小粒子溶解”和“大粒子长大”现象。

(1)粗化过程驱动力是界面能的降低当沉淀相越小,其中每个原子分到的界面能越多,化学势越高,与它处于平母相中的溶质原子浓度越高即c(r2)>c(r1)。由此可见,在大粒子r1和小粒子r2之间体中存在浓度梯度,因此必然有一个扩散流,在浓度梯度的作用下,大粒子通过吸收基体中的溶质而不断长大,小粒子要不断溶解收缩,放出溶质原子来维持这个扩散流。所以出现了大粒子长大、小粒子溶解的现象

(2)

粗化过程中,小粒子溶解,大粒子长大,粒子总数减小,r增加。小粒子溶解更快。温度T升高,扩散系数D增大,使dr/dt增大。所以当温度升高,大粒子长大更快,小粒子溶解更快。

5.如何理解调幅分解在热力学上无能垒,但在实际转变过程中有阻力。

(1)应变能,溶质溶剂原子尺寸不同

(2)梯度能,原子化学键结合

(3)相间点阵畸变

6.调幅分解与形核长大型脱溶转变的主要区别。见佳美试卷P14 P34

7.如何从热力学角度理解马氏体相变的无扩散性。

8.在分析正火作用时,是应根据C曲线、CCT曲线,还是Fe-F3C相图?为什么?

以Al(2~4.5)%Cu合金为例,结合下图说明该合金脱溶过程规律和机理。佳美P8

规律:

9.马氏体相变的特征 P40

10佳美P71

11.具备热弹性马氏体合金的必要条件和机理 P62

12.条幅分解,浓度波动方程佳美P7 P20 P34

13.Bain畸变和点阵不变

14.

15.

12.双球状更稳定。(界面能,形核功)佳美P70

13.为什么温度太高太低,速度都很慢,中温时转变最快

条幅分解热力学条件,为什么无能垒有阻力

应变能(溶质溶剂源自尺寸不同),梯度能(原子化学键结合),相间点阵畸变

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