第一章 金属固态相变基础
从广义上讲,构成物质的原子(或分子)的聚合状态(相状态)发生变化的过程均称为相变,如从液相到固相的凝固过程、从液相到气相的蒸发过程。金属和陶瓷等固态材料在温度和压力改变时,其内部组织或结构会发生变化,即发生从一种相状态到另一种相状态的转变,这种转变称为固态相变。相变前的相状态称为旧相或母相,相变后的相状态称为新相。固态相变发生后,新相与母相之间必然存在某些差别。这些差别或者表现在晶体结构上(如同素异构转变),或者表现在化学成分上(如调幅分解),或者表现在表面能上(如粉末烧结),或者表现在应变能上(如形变再结晶),或者表现在界面能上(如晶粒长大),或者几种差别兼而有之(如过饱和固溶体脱溶沉淀)。
金属材料的固态相变种类很多,许多材料在不同条件下会发生几种不同类型的相变。掌握金属材料固态相变的规律,就可以采取措施(如特定的加热和冷却工艺)控制固态相变过程以获得所预期的组织和结构,从而使之具有所预期的性能,最大限度地发挥现有金属材料的潜力,并可以根据性能要求开发出新型材料。
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