金属系中显微结构的稳定性PDF电子书下载

第一章 显微结构稳定性的一般问题 1

1.1 引言 1

1.2 显微结构变化的驱动力——自由能的减少 5

1.3 显微结构变化的机制——界面控制和扩散控制 10

1.4 定量显微术 20

第二章 化学自由能引起的结构不稳定性 21

2.1 由非均匀溶质分布引起的不稳定性 21

2.1.1 扩散的热力学 21

2.1.2 非均匀固溶体的起因——晶内偏析(成核)或枝晶间偏析 27

2.1.3 铸造合金中偏析的均匀化 29

2.1.4 偏析合金的变形及其对均匀化的作用 32

2.1.5 轧制的钢中带状组织的形成 36

2.2 析出物由过饱和固溶体形核 38

2.2.1 不稳态分解 38

2.2.2 均匀形核 42

2.2.3 非均匀形核 44

2.2.4 过渡相的形成 47

2.2.5 痕量元素的作用 52

2.3 析出物由过饱和固溶体长大 52

2.3.1 扩散控制的长大 53

2.3.2 晶界相长大的动力学 57

2.3.3 魏氏薄片长大的动力学 59

2.3.4 相间界面处错配位错的形成 61

2.4 第二相的溶解 66

2.4.1 扩散限定的溶解 68

2.4.2 界面反应动力学 70

2.4.3 析出物排列 71

2.4.4 理论的应用 72

2.5 极端的化学不稳定性 73

2.5.1 获得化学亚稳定结构的其它方法 73

2.5.2 亚稳定合金的合金理论的含意 75

2.5.3 亚稳定结构的转变 77

2.5.4 有用形式的高度亚稳定合金 84

第三章 应变能引起的不稳定性 86

3.1 冷加工的储能 86

3.1.1 由变形产生的热力学函数的变化 86

3.1.2 冷加工储能的测量 88

3.1.3 能量存储的机制 91

3.1.4 影响储能的变量 96

3.2 回复 106

3.2.1 回复动力学 106

3.2.2 回复机制 108

3.3 再结晶 126

3.3.1 再结晶的动力学 126

3.3.2 再结晶的形核 130

3.3.3 再结晶中新晶粒的长大 135

3.3.4 两相合金的再结晶 147

第四章 界面引起的显微结构不稳定性 161

4.1 引言 161

4.2 表面能和表面张力 161

4.3 表面自由能的起源 167

4.4 表面自由能的各向异性——图和吉布斯-伍尔夫定理 170

4.4.1 小面化 178

4.5 析出物的粗化：奥斯特瓦德熟化 181

4.5.1 界面自由能 182

4.5.2 奥斯特瓦德熟化的机制和动力学 184

4.5.3 点阵扩散——控制速度的过程 191

4.5.4 界面动力学：原子迁移越过界面的控制速度步骤 197

4.5.5 晶界上析出物的熟化 198

4.5.6 小角(位错)晶界上析出物的形核长大 200

4.5.7 体积分数对粗化速度的作用 201

4.6 析出物粗化的实验研究 204

4.6.1 质点粗化的动力学定律：扩散或界面控制的动力学 204

4.6.2 假定亚结构促进扩散的粗化动力学 209

4.6.3 二元镍合金中Ni3X析出物的粗化 211

4.6.4 质点分布和体积分数效应 212

4.6.5 粗化理论的某些应用 214

4.6.6 阻止粗化的合金系 216

4.6.7 有关质点粗化的一般结论 220

4.7 片状或纤维状显微结构的稳定性 221

4.7.1 杆状或纤维状共晶体 222

4.7.2 片状共晶体 225

4.7.3 对纤维状共晶显微结构粗化的实验观察 225

4.7.4 对片状共晶体的粗化 227

4.7.5 应力对共晶体显微结构稳定性的作用 228

4.7.6 多晶片状结构的非连续粗化 232

4.8 晶界能引起的显微结构变化 233

4.8.1 正常晶粒长大 233

4.8.2 实验结果 241

4.8.3 弥散第二相对晶粒长大的影响 247

4.8.4 反常的晶粒长大 250

4.8.5 固态质点被迁移晶界拖曳 254

4.9 枝晶轴粗化 258

第五章 形成显微结构不稳定性的其它原因 259

5.1 引言 259

5.2 在一温度梯度中第二相夹杂的迁移 259

5.2.1 液态夹杂的迁移 262

5.2.2 迁移性夹杂与晶界的相互作用 268

5.2.3 迁移性液态夹杂的形态稳定性 269

5.2.4 气泡的迁移 270

5.2.5 两相(液体和气体)夹杂的迁移 272

5.2.6 固相的迁移 275

5.2.7 Soret效应：在一温度梯度中原子的热迁移 276

5.3 在重力(加速)场中的迁移 277

5.4 电场中的迁移——电移 278

5.4.1 在电场影响下的晶界迁移 279

5.5 磁场对金属显微结构的作用 280

5.5.1 磁场对显微结构特征取向的作用 280

5.5.2 磁场中的相变 284

5.6 变形 285

5.6.1 塑性变形和疲劳负荷对亚稳定析出物的作用 285

5.6.2 应力退火 292

5.6.3 扩散蠕变期间析出物分布的变化 293

5.7 辐射时析出物的稳定性 294

参考文献 296

中英名词对照索引 311