首页材料科学基础学科材料科学基础 09 第9章 金属与合金的固态相变.pptx

09 第9章 金属与合金的固态相变.pptx

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本课件先给出固态相变的分类与界面特征,比较固态相变与金属结晶在形核与长大上的异同,讲解晶界、位错、空位形核及扩散型、非扩散型长大机制;再介绍调幅分解与脱溶序列,最后讲解马氏体可逆转变、形状记忆效应与形状记忆合金。

第9章教学要点表,涵盖相变分类与特征、形核与长大、过饱和固溶体分解及马氏体相变
固态相变分类页,按热力学、动力学与相变方式三种方式划分相变类型
固态相变特征页,涵盖界面特征、界面能与弹性应变能、位向关系与晶体缺陷影响
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第1页:第9章 金属与合金的固态相变 教学要点

第9章 金属与合金的固态相变

第9章 金属与合金的固态相变 教学要点
相关知识掌握程度知识要点
固态相变的分类与特征一级相变、二级相变,扩散型、半扩散型、非扩散型相变,有核相变、无核相变;共格界面、半共格界面、非共格界面,界面能、应变能、晶体学位向、晶体缺陷影响了解固态相变的分类方法,掌握固态相变的界面特征
固态相变的形核与晶核长大过程均匀形核与非均匀形核,晶界形核、位错形核、空位形核,形核率;扩散型、非扩散型、半扩散型晶核长大,晶核长大的动力学曲线比较固态相变与金属结晶形核与晶核长大的异同,掌握非均匀形核形核特点,掌握扩散型、半扩散型和非扩散型相变晶核长大特性
过饱和固溶体的分解转变调幅分解;脱溶转变;连续脱溶、不连续脱溶熟悉过饱和固溶体的固态相变过程,了解调幅分解和脱溶转变基本特点
马氏体相变与形状记忆合金马氏体的可逆转变,热弹性马氏体,马氏体的形状记忆效应,形状记忆合金了解马氏体的形状记忆效应,理解常见形状记忆合金的形状记忆效应

原页「本章教学要点」为三列表格,源文件文字粘连,此处按三列结构还原为真表格;原文「半共界面」按规范写法订正为「半共格界面」。

第2页:9.1 固态相变的分类

9.1 固态相变的分类与特征

1. 固态相变的分类

  • 按热力学分类:一级相变、二级相变
  • 按动力学分类:扩散型相变、半扩散型相变、非扩散型相变
  • 按相变方式分类:有核相变、无核相变

第3页:固态相变的特征

2. 固态相变的特征

  • 界面特征
  • 界面能和弹性应变能
  • 晶体学位向关系:惯习面、位向关系
  • 晶体缺陷的影响
  • 过渡相的形成
  • 原子迁移的影响

第4页:9.2 均匀形核

9.2 固态相变的晶核形成过程

1. 均匀形核

本页源文件仅提取到标题「均匀形核」,公式与示意见课件原图。

第5页:非均匀形核

2. 非均匀形核

  • 晶界形核
  • 位错形核
  • 空位形核

第6页:形核率

3. 形核率

本页源文件仅提取到标题「形核率」,形核率曲线见课件原图。

源文件本页小节编号写作「2」,与上一节重复,按内容顺序订正为 3。

第7页:9.3 扩散型相变的晶核长大

9.3 固态相变的晶核长大

1. 扩散型相变的晶核长大

  • 新相与母相成分相同的晶核长大
  • 新相与母相成分不相同的晶核长大

第8页:非扩散型相变的晶核长大

2. 非扩散型相变的晶核长大

对于非扩散型相变,是在过冷度很大,原子难以迁移扩散的情况下发生的。这时,新相的长大依靠具有特殊位错结构的半共格界面的移动,是大量原子协同作用的结果。长大时界面推移靠位错的运动来进行,不需要原子扩散,长大的激活能几乎接近于零。在母相点阵中呈相邻关系的原子,转变成新相后仍然保持相邻关系。因此,非扩散型相变晶核长大时的长大速率极快,例如钢中的马氏体相变就具有很高的形成速度。

第9页:固态相变的动力学曲线

3. 固态相变的动力学曲线

本页源文件仅提取到标题「固态相变的动力学曲线」,曲线示意见课件原图。

第10页:9.4 调幅分解

9.4 过饱和固溶体的分解转变

1. 调幅分解

本页源文件仅提取到标题「调幅分解」,分解过程示意见课件原图。

第11页:脱溶转变

2. 脱溶转变

  • 连续脱溶:GP区→θ″→θ′→θ
  • 不连续脱溶

第12页:9.5 马氏体的可逆转变

9.5 马氏体型相变与形状记忆合金

1. 马氏体的可逆转变

马氏体的可逆转变,按其特点不同,可分为热弹性马氏体的可逆转变和非热弹性马氏体的可逆转变两类。

第13页:马氏体的形状记忆效应

2. 马氏体的形状记忆效应

本页源文件仅提取到标题「马氏体的形状记忆效应」,效应示意见课件原图。

第14页:形状记忆合金

3. 形状记忆合金

本页源文件仅提取到标题「形状记忆合金」,合金种类与应用见课件原图。

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