第七章 相变 7-2 什么叫相变
根据相变机理来划分,可分为哪些相变
解:相变就是物质系统不同相之间得相互转变
按相变机理来分,可以分为扩散型相变与非扩散型相变与半扩散型相变
依靠原子或离子长距离扩散进行得相变叫扩散型相变
非扩散型型相变指原子或离子发生移动,但相对位移不超过原子间距
7-3 分析发生固态相变时组分及过冷度变化相变驱动力得影响
解:相变驱动力就是在相变温度下新旧相得体自由能之差(),而且就是新相形成得必要条件
当两个组元混合形成固溶体时,混合后得体系得自由能会发生变化
可以通过自由能-成分曲线来确定其相变驱动力得大小
过冷度就是相变临界温度与实际转变温度之差,相变形核得热力学条件就是要有过冷度
已知驱动力与过冷度之间得关系就是:,这进一步说明了形核得热力学条件
7-4 马氏体相变具有什么特征
它与成核-生成相变有何差别
解:马氏体相变就是替换原子经无扩散切变位移(均匀或不均匀)并由此产生形状改变与表面浮凸、曾不变平面应变特征得一级形核、长大得相变
特征:具有剪切均匀整齐性、不发生原子扩散、相变速度快、相变有一定范围、有很大得切变型弹性应变能
成核-生长过程中存在扩散相变,母相与晶相组成可相同可不同,转变速度较慢,无明显得开始与终了温度
7-5 试分析应变能及表面能对固态相变热力学、动力学及新相形状得影响
解:物质得表面具有表面张力 σ,在恒温恒压下可逆地增大表面积 dA,则需功 σdA,因为所需得功等于物系自由能得增加,且这一增加就是由于物系得表面积增大所致,故称为表面自由能或表面能
应变能与表面能可以影响相变驱动力得大小,与新相得形状
7-6 请分析温度对相变热力学及动力学得影响
解:当温度降低,过冷度增大,成核势垒下降,成核速率增大,直至达到最大值;当温度继续下降,液相粘度增加,原子或分子扩散速率下降
温度过高或过低对成核与生长速率均