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固态相变中新相的长大不锈钢固溶有什么影响
来源: | 作者:鼎言热处理 | 发布时间: 2019-11-12 | 395 次浏览 | 分享到:
固态相变中新相的长大
     新相长大机理
     新相形核之后,便发生晶核的长大过程,即相界面向母相方向的迁移根据相界面结构的不同,其界面迁移的机理也不同。从相变的角度看,界面可分为滑动型和非滑动型两种。
     (1)滑动型界面。滑动型界面均是共格或半共格界面,靠位错滑动而迁移,每相通过点切变完成相变。它的迁移对温度不敏感,也就是所谓的非热激活迁移。例如马氏体转变其晶核的长大是通过半共格界面上母相一侧的原子以切变方式来完成的。其特点是大量原子有规则地沿某一方向做小于一个原子间距的迁移,并保持各原子之间原有的相邻关系不变,如图2-10所示,所以这种晶核长大过程称为协同型长大。由于该相变中原子的迁移距离都小于一个原子间距,故又称为非扩散型相变。机械孪晶的形成也涉及滑动界图210马氏体转变时的面,所以李生和马氏体转变有很多相似之处。界面迁移
     (2)非滑动型界面。大多数界面是非滑动型的,它的迁移类似于大角度晶界的迁移界—面上单个原子几乎随机地跳跃过界面。原子摆脱母相跳跃到新相所需的额外能量由热激活提供,所以非滑动型界面的迁移对温度非常敏感。相应的晶核长大过程称为扩散型长大,也称为非协同型长大。扩散型长大时新相与母相的成分可以相同,也可以不同。有些固态相变,如同素异构转变、块状转变等,其新、母相成分相同,界面附近的原子只需做短程扩散;有些固态相变,如共析转变、脱溶分解、贝氏体转变等,由于新、母相的成分不同,新相的长大必须依赖于溶质原子在母相点阵中的长程扩散以上讨论的界面迁移以及形核长大转变的分类列于表2-1。尽管很多转变可以按上述方式分类,但也有一些难于分类的相变,例如,贝氏体转变是热激活长大的,但也具有类似滑动界面迁移所产生的形状改变
      在非协同型长大过程中,共格界面与非共格界面的迁移率间存在明显差异,因而对新相的最终形状产生影响。例如,考虑面心立方和密排六方晶体的共格密排面,如图211(a)所示,如果密排六方依靠原子的单个跳跃来长大(即所谓的连续长大),在面心立方相的C位置原子必须换成B原子,如图2-11(b)所示。但可以看出,由于两个上下紧挨着的原子都是B,相互排斥,同时还会出现围绕这个原子的位错,所以会被迫跳回原来的位置。由此可知,共格或半共格界面的迁移率很低,连续长大很困难。反之,松散的非共格界面原子跳跃比较容易,迁移率较高,见图2-12。因此可以设想,在没有弹性应变能的影响时,为使总的界面自由能最小,临界晶核通常由共格或半共格界面和非共格界面联合为界,由于非共格界面容易迁移,共格或半共格界面难于移动,晶核应当长大成片状或盘状
为了实现共格或半共格界面的法向长大,需要用台阶生长的机制来说明,如图2-13所示。当界面含有垂直于共格平面的一系列台阶时,共格界面的迁移可通过台阶的横向移动来实现要强调的是,这里虽然非协同型相变来讨论,但台阶生长机制也是何宇偕同形相变。
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