文档介绍：天津大学
硕士学位论文
间隙型铁基合金奥氏体→铁素体相变动力学过程分析
姓名:陈浩
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:刘永长
20090601
摘要形式模型,。然而,对该相变机制的理论研究尚存在不足,特别是含间隙型原子钢的奥氏体,惶靥相变过程中的生长模式的确定仍存在较大争议。..%辖鹪诓煌淙此俣认路⑸的奥氏体一铁素体‘啾涔獭Mü宰1浜笫匝钠骄Я3叽绾腿却过程线膨胀的测量和分析,运用本文建立的存在生长模式演变的体相变热力学和动力学过程。研究发现:一铁素体【啾涔讨猩つJ降难莼媛伞开始阶段都是界面控制生长,然后生长模式转变为扩散控制生长。..%辖鹪诓煌淙此俣认隆、和。的奥氏体一铁素体相变生长模式演化顺序分别为:界面控制生长一扩散控制生长;界面控制生长一扩散控制生长一界面控制生长;界面控制生长。.和..%辖鸬牡仁卑率咸丫惶靥转变过程中界面处奥氏体一侧溶质原子的浓度基本不变,这和以往混合生长模型的预测结果相符。随着转变的进行,软碰撞对相变的影响越来越大,导致转变速率减小。关键词:间隙型原子,界面控制生长,扩散控制生长,相变模型
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导师躲≥。博幺:加耗瓿г隆叭徊啡∥独创性声明学位论文版权使用授权书学位论文作者签名:簦签字日期:砂年日导师签名:名学位论文作者签名:閏茜或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检年∥月/日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得签
,相变热力学、相变动力学和相变晶体学分别回答了相变方向、途径和结构。一般来说,相变总是朝着能量降低的方向,选择阻力最小、速度最快的途径进行。相变动力学描述的是相变过程中相变量随时间或者温度发生变化的关系。因而,相变动力学被广泛用于研究材料在相变过程中的组织演化过程和工业材料成型参数的控制。近年来,随着检测技术的发展,如量热差示扫描仪和差分膨胀仪等,相变动力学无论是从实验上还是理论上都得到了广泛的关注和长足的发展“”。间隙原子是钢铁材料的重要组元,对其在奥氏体惶靥相变过程的影响机理的研究有重要的理论指导意义和工程应用价值““。本文选取两种典型的间隙原子,蚇,通过熔配一.%虵..%P秃辖穑酶精度差分膨胀仪对其奥氏体一铁素体啾涔痰奶寤蛘托形=蟹治觯提取相关转变热力学和动力学信息。同时,结合传统的界面控制生长模型和扩散控制生长模型,建立更有效的—”“。形述。首先,与液态不同,固态金属不能流动,能承受切应力与拉应力。因此在发生相变时,新相与母相均会因为单位质量体积不同以及转变不均匀性而发生弹性和塑性变形,导致弹性能和畸变能增加。弹性能和畸变能的增加在大多数情况下将对固态相变起阻碍作用““’“”其次,多数固态相变是通过形核和生长的机制发生的,因而固态相变的晶核与母相之间必然存在一定的晶体学关系。不仅如此,在固态相中还存在着大量各种各样的点、线和面缺陷。这些缺陷的存在必然会对晶核的形成及形成后的长大过程产生影响““。
/‘\\.删【模型将材料的相变过程分为形核、生长以及碰撞三个独立的过程来研,闭概山∞√:№.啾淙攘ρв胂啾涠ρ模型在很多情况下,新相与母相的成分不同,相变时必须通过组元的扩散才能进行。由于固相中原子扩散的速率比在液相中小好几个数量级,固态相变的转变速率很慢,可以得到很大的过冷度如果说相变热力学是考查相变能否进行的话,那么相变动力学就是讨论相变能进行多少和转变快慢的问题。相变热力学通过热力学函数让我们认清了相变的驱动力和阻力。相变动力学则通过具体描述相变微观机制、转变途径、转交速率及一些物理学参量对相变的影响,从而得到相变量与时间的关系⋯”。。实际上,相变热力学与相变动力学密不可分。对于相变研究,总是从整个体系的能量分析入手,然后求出相变的开始温度、临界驱动力等,在此基