1、UJSDai QX，第3章固體相變的形核和生長(zhǎng)，3.1相變形核均勻形核，不均勻形核3.2過(guò)渡相宏命令動(dòng)力學(xué)愛(ài)情動(dòng)作片Avrami方程式3.3過(guò)渡相過(guò)程競(jìng)爭(zhēng)選擇性3.4過(guò)渡相過(guò)程自組織，UJSDai QX，3.1相變形核1，均勻形核、驅(qū)動(dòng)力、抵抗力、抵抗力的大小都與新的相形狀有關(guān)，呈球狀針狀盤(pán)狀界面能取決于兩相的結(jié)合能和形狀。 同樣的v球狀表面積最小，界面能也最小。 當(dāng)、UJSDai QX形成一個(gè)晶核時(shí)，如果自由焓為：晶核為球形，則對(duì)于、Fe-C合金，通常g為1000 J/cm3級(jí)、共格(b )不均勻核(c )無(wú)勢(shì)壘核、偏置核、UJSDai QX、2不均勻核1 )晶界(相邊界)形核(假設(shè)為透鏡狀

2、)，透鏡體積為，UJSDai QX，兩晶界面上透鏡狀結(jié)晶核，晶界上非對(duì)稱形狀的結(jié)晶核，界面張力平衡條件為，UJSDai QX，通過(guò)校正計(jì)算獲得的23cos cos3為形狀因子，晶界核的臨界核功為結(jié)晶中的核界面能為正，應(yīng)變能為負(fù)。 其能量為：刃型位錯(cuò)為：的位錯(cuò)核的能量與晶體核半徑的關(guān)系是，對(duì)于a線，過(guò)飽和度小，對(duì)于G*有兩個(gè)峰，晶核生長(zhǎng)必須跨越能壘，一般來(lái)說(shuō)，G#是均勻核空位錯(cuò)層的缺陷粒錯(cuò)位時(shí)溶質(zhì)、過(guò)飽和度、GV容易變得豐富，比特差錯(cuò)部位的擴(kuò)散激活能低，是成核速度。 UJSDai QX，3.2相變宏命令動(dòng)力學(xué)以相變核為隨機(jī)，在轉(zhuǎn)變過(guò)程中沉積基質(zhì)成分不變，新相生長(zhǎng)速度與時(shí)間無(wú)關(guān)。 在某一時(shí)刻t產(chǎn)生

3、了結(jié)晶核。 云推送的： Johnson-Mehl方程式，這就是著名的Johnson-Mehl方程式。 只要生長(zhǎng)速度g和成核率滿足常數(shù)、隨機(jī)核、時(shí)間小等條件，該方程基本適用于任何成核長(zhǎng)度的大型過(guò)渡相。 實(shí)際上，成核率不是隨時(shí)間而變化的，UJSDai QX，愛(ài)情動(dòng)作片Avrami方程，在小時(shí)，可以從Johnson-Mehl方程中得到：k和n都是常數(shù)，也可以寫(xiě)成是根據(jù)過(guò)渡相的種類而不同的大部分固體相變，n在3 4之間式中，g為生長(zhǎng)速度、成核頻率、形狀因子，N0為初始平均成核率，應(yīng)用UJSDai QX、AISI52100軸承鋼碳化物溶解的原位x射線分析和校正模擬Jrmy Epp等(德意志) Acta

4、Materialia，2007愛(ài)情動(dòng)作片rami方程，推導(dǎo)出： 在此，v是加熱速度，ni和I是轉(zhuǎn)變殘奧計(jì)，Pi是I相的分率，Pcq，I是I相的平衡分率。 w是重量百分率，下標(biāo)是元素體，下標(biāo)是x是相，UJSDai QX，2，多元系中碳活性度的修正計(jì)算相對(duì)于鐵元素合金，在二相域添加合金元素體引起的碳活性度的變化可以用下式表示：這是合金元素體對(duì)二相域內(nèi)的二相平衡時(shí)的碳活性度的影響的公式。 式中，是Fe-C三元系統(tǒng)中的c活性度，是fec二元系中的c活性度。k是分配常數(shù)，若表示合金元素體m在相中的分配系數(shù)，則UJSDai QX能夠利用Gibbs-Duhen方程式，證明各合金元素體的作用符合重日式榻榻米原

5、理，因此在添加了多個(gè)合金元素體的情況下，合金奧氏體不銹鋼中的碳(c ) 的化學(xué)勢(shì)是可以表示為如下的奧氏體不銹鋼中的c和合金元素體m的相互作用殘奧計(jì)，=- 21079 11.555T (J/mol )、UJSDai QX，二，相變競(jìng)爭(zhēng)選擇性的例子，1 )工具鋼的黑金屬鉛化傾向和合金設(shè)定修訂，如果【例4】的Cr可以減輕或消除黑金屬鉛化傾向假定只有一種滲碳體型的碳化物，800時(shí)，滲碳體與奧氏體不銹鋼之間的Cr的分配系數(shù)為9。 含有1.2%C的鋼在800進(jìn)行熱處理時(shí)，由于碳活性度aC高，有g(shù)化的可能性。 Cr是k形成元素體、aC。 現(xiàn)在，如果求出aCaC(G )的Cr元素體的閾值、Cr閾值，則要求鋼能

6、夠排除熱力學(xué)上g化的可能性。 由于一般將aC(G)=1設(shè)為參照狀態(tài)，所以設(shè)為aC1。 在修正計(jì)算時(shí)，可以根據(jù)活度式求出滲碳體和奧氏體中的Cr的含量，修正應(yīng)添加到鋼中的Cr量。 由于UJSDai QX、求解和、所以0.95是從Fe-C相圖到800平衡相界面的碳的質(zhì)量百分率。 從統(tǒng)計(jì)圖表或表格中，選擇UJSDai QX，0.00377，=0.351%，=3.16%，現(xiàn)在要求鋼中的總含有Cr量，但800時(shí)和k的相對(duì)量未知，求出800時(shí)的奧氏體不銹鋼和碳化物的相對(duì)體積分?jǐn)?shù)=0.95650.351% 0.04353.16%=0.47%，為了消除鋼的黑金屬鉛化傾向，需要0.5%以上的Cr 現(xiàn)在理論上也可以

7、修正算法了。 9SiCr鋼的平均成分為0.92%C、1.5%Si、1.05%Cr。 加熱溫度為860，該溫度下碳化物和奧氏體中的Cr、Si的分配系數(shù)分別為7和0。 假設(shè)9SiCr鋼的AC1=770、ACm=870近似上Cr的大部分在中央。 加上各合金元素體的作用，可以知道鋼的碳活性度aC的大小。 860時(shí)，/K相界面上的c濃度為0.85 .UJSDai QX、Cr :=、Si :=，綜合影響為：860時(shí)，F(xiàn)e-C二元合金=0.998 1=，比較危險(xiǎn)，9SiCr鋼常用球化退火工藝：80010加熱710球化，ujs Dai QQ 在修訂材料成分的時(shí)候，首先需要估計(jì)軋制中的界面的擴(kuò)散狀況。 例如，生

8、產(chǎn)時(shí)需要將無(wú)碳的Fe-2%Mo合金和厚的Fe-C合金軋制成復(fù)合材料。 軋制后需要在750保持短t，但不允許在Fe-Mo合金中形成大量的a組織。 修訂Fe-C合金允許的最高碳含量。 已知的分配系數(shù)是=1.265。 解：兩塊板經(jīng)軋制，在750處保持短t。 由于碳原子的擴(kuò)散，免不得了碳滲透到Fe-Mo合金中。 由相圖可知，碳量達(dá)到一定量時(shí)會(huì)產(chǎn)生a組織。 a組織不太被允許，這也與Fe-C合金的碳量有關(guān)。 碳量高時(shí)碳活性度變高，更多的碳原子有擴(kuò)散滲透到Fe-Mo合金中的可能性。 因此，理論上估算Fe-C合金所允許的最高碳含量，對(duì)復(fù)合材料的修訂和實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)具有重要意義。 750時(shí)的Fe-Mo-C合金相圖

9、如圖4.10所示。 UJSDai QX、Fe-Mo-C合金在750時(shí)表示二相區(qū)域剖面模式圖，UJSDai QX、r點(diǎn)表示Fe-Mo合金，設(shè)為在750處于相狀態(tài)。 滲碳時(shí)，F(xiàn)e-Mo合金中的相是相快速變化的。 因此，相繼承的合金元素體用s點(diǎn)表示。 然后，在s點(diǎn)形成等活量線ST，在橫坐標(biāo)和t點(diǎn)相交。 t點(diǎn)表示Fe-C合金中的碳濃度。很明顯，為了抑制相的產(chǎn)生，在界面上，現(xiàn)在的問(wèn)題是估計(jì)t點(diǎn)的碳濃度，這就是限制點(diǎn)，即主題要求的Fe-C合金允許的最高碳含量。 t點(diǎn)左邊的碳含量即可，t點(diǎn)右邊的碳含量的碳勢(shì)高，容易促進(jìn)碳擴(kuò)散和相的發(fā)生。 UJSDai QX、活性度修正算式：是Fe-C合金在750點(diǎn)界面的平衡

10、碳活性度。 由相圖得到的相中/界面的平衡碳濃度為0.58%C。 近似為：s點(diǎn)與r點(diǎn)處的合金元素體相同，因此可以近似為、UJSDai QX，因此為：這說(shuō)明了Mo在這里增加了碳活性度。 但是，在很多情況下，設(shè)t點(diǎn)c的質(zhì)量百分率濃度為WT，設(shè)W0為Fe-C合金中/相界面上的碳量，即0.58%C。 推定WT=1.130.58%=0.66%，可知Fe-C合金所允許的最高碳含量為0.66%。 UJSDai QX，3.4過(guò)渡相過(guò)程中的自組織、材料過(guò)渡相與自組織功能具有非線性相互作用.過(guò)渡相反應(yīng)歷程一元化，組織形態(tài)多樣.自然段中的系統(tǒng)演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成和有序化都是自組織的.材料的各種過(guò)渡相過(guò)程也具有自組織特性. 高碳馬氏體形態(tài)為形狀，但形態(tài)變化大，這是自組織的結(jié)果.貝氏體組織形態(tài)也多，羽粒狀柱狀等，但實(shí)際上只有上貝氏體和下貝氏體兩種不同性質(zhì)的貝氏體. 開(kāi)放系統(tǒng)是有序化和演化的必要條件材料在熱處理、熱處理等過(guò)程中脫離與外部有能量交換或物質(zhì)交換的平衡態(tài)的熱力學(xué)平衡態(tài)是沒(méi)有發(fā)展活力的加熱或蒸發(fā)制冷材料，脫離平衡限制點(diǎn)，在一定的過(guò)熱度或過(guò)冷度時(shí)，系統(tǒng)新舊兩相的自由焓差小于0，能夠過(guò)渡相. UJSDai QX、起伏系統(tǒng)的進(jìn)化契機(jī)是，鋼中的濃度起伏、結(jié)構(gòu)起伏、能量起伏等作為過(guò)渡相的誘因的固固過(guò)渡相也有各種起