钢的热处理原理.ppt
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1、绪论绪论 INTRODUCTION相和相变相和相变 Phase&Phase Transformations相变的分类相变的分类 Types of Phase Transformations金属及合金中的相变金属及合金中的相变 Phase Transformation in Metals&Alloys1.Phase&Phase Transformations相:任何物质都是由原子、分子、离子或分子团相:任何物质都是由原子、分子、离子或分子团相:任何物质都是由原子、分子、离子或分子团相:任何物质都是由原子、分子、离子或分子团组成的,构成物质的这一体系,可以是均匀的,组成的,构成物质的这一体系,可以
2、是均匀的,组成的,构成物质的这一体系,可以是均匀的,组成的,构成物质的这一体系,可以是均匀的,也可以是非均匀的,其中,均匀的部分即称为相。也可以是非均匀的,其中,均匀的部分即称为相。也可以是非均匀的,其中,均匀的部分即称为相。也可以是非均匀的,其中,均匀的部分即称为相。稳定相稳定相稳定相稳定相:对于一定的热力学条件,只有当某相的自对于一定的热力学条件,只有当某相的自对于一定的热力学条件,只有当某相的自对于一定的热力学条件,只有当某相的自由能位最低时,该相才是稳定的且处于平衡态由能位最低时,该相才是稳定的且处于平衡态由能位最低时,该相才是稳定的且处于平衡态由能位最低时,该相才是稳定的且处于平衡态
3、亚稳相亚稳相亚稳相亚稳相:若某相的自由能虽然并不处于最低,然而若某相的自由能虽然并不处于最低,然而若某相的自由能虽然并不处于最低,然而若某相的自由能虽然并不处于最低,然而与最低自由能态具有能垒相分隔,则该相为亚稳与最低自由能态具有能垒相分隔,则该相为亚稳与最低自由能态具有能垒相分隔,则该相为亚稳与最低自由能态具有能垒相分隔,则该相为亚稳相相相相非稳定相:若不存在这种能垒,则体系处于非稳非稳定相:若不存在这种能垒,则体系处于非稳非稳定相:若不存在这种能垒,则体系处于非稳非稳定相:若不存在这种能垒,则体系处于非稳定态,这种状态是不稳定的,它一定会转变为平定态,这种状态是不稳定的,它一定会转变为平定
4、态,这种状态是不稳定的,它一定会转变为平定态,这种状态是不稳定的,它一定会转变为平衡态或亚稳态。衡态或亚稳态。衡态或亚稳态。衡态或亚稳态。相变:在均匀一相或几个混合相内,出现相变:在均匀一相或几个混合相内,出现具有不同成分或不同结构(包括原子、离具有不同成分或不同结构(包括原子、离子或电子的位置或为向)或不同组织形态子或电子的位置或为向)或不同组织形态或不同性质的相,称为相变。或不同性质的相,称为相变。当温度、压力或任何其它作用在该体系上当温度、压力或任何其它作用在该体系上的电场、磁场发生变化时,体系的自由能的电场、磁场发生变化时,体系的自由能将缓慢而连续地变化。将缓慢而连续地变化。只有当体系
5、自由能的变化与相的结构的变只有当体系自由能的变化与相的结构的变化(包括原子、离子或电子的位置或位向)化(包括原子、离子或电子的位置或位向)发生关系时,则发生了相变发生关系时,则发生了相变 2.Types of Phase Transformations2.1按热力学分类按热力学分类:一级相变和二级相变一级相变和二级相变 相相相相变变变变类类类类型型型型一一一一级级级级相相相相变变变变二二二二级级级级相相相相变变变变一级相变一级相变 具有体积和熵(及焓)的突变具有体积和熵(及焓)的突变:焓的突变表明在一级相变过程焓的突变表明在一级相变过程中,有相变潜热的吸收或释放,中,有相变潜热的吸收或释放,从
6、而可以应用热膨胀仪来测量从而可以应用热膨胀仪来测量一级相变的开始点。发生体积、一级相变的开始点。发生体积、熵及焓的突变,也说明这些热熵及焓的突变,也说明这些热力学函数在相变点不能按泰勒力学函数在相变点不能按泰勒级数展开。级数展开。,二级相变二级相变 不能由两相的体积、不能由两相的体积、熵及焓的的变化分析熵及焓的的变化分析二级相变二级相变 为材料的等温压缩系为材料的等温压缩系数数为材料的等压膨胀系为材料的等压膨胀系数数 ,2.2按相变方式分类按相变方式分类Gibbs分类法分类法 形核长大型:始于程度大而范围小的相起形核长大型:始于程度大而范围小的相起伏,已相变区与未相变区以相界面相分隔。伏,已相
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- 热处理 原理