相变理论基础及应用PDF电子书下载

1相变的热力学基础 1

1.1相变及其分类 1

相与相变 1

相变的分类 2

1.2朗道（landau）理论 7

序参量 7

朗道二级相变理论 8

一级相变 10

1.3相变驱动力的图解法及新相的形成 11

相平衡及自由能-成分曲线 12

相变驱动力的图解法 17

新相的形成 19

1.4形核 20

经典形核理论 20

形核的热力学条件 21

均匀形核和非均匀形核 22

非经典形核理论（弥散界面模型）与经典形核理论的区别 31

纳米团簇与纳米粒子的经典形核理论 32

1.5长大 36

相界面的结构 36

界面控制型长大 36

扩散控制型长大 39

习题与思考题 40

参考文献 41

2相变动力学 43

2.1等温相变动力学 43

等温相变动力学方程 43

等温相变的综合动力学曲线 47

2.2变温相变动力学 47

习题与思考题 48

参考文献 48

3相变晶体学 49

3.1形状改变和惯习面 49

3.2位向关系 51

3.3坐标转换 53

3.4相变产物的形貌特征 54

3.5马氏体的晶体学表象理论 58

习题与思考题 58

参考文献 58

4凝固 59

4.1单相固溶体合金的凝固 59

定向凝固中的溶质分布 59

成分过冷 65

绝对稳定理论 67

4.2共晶体合金的凝固 69

典型（或规则）共晶和非典型（或非规则）共晶的形成 69

典型共晶的形核与长大 72

非共晶体成分中的共晶组织 74

4.3合金铸锭组织的形成和控制 75

铸锭三区的形成 75

铸锭组织的控制 76

铸锭（件）中的缺陷 77

4.4铸锭（件）的组织与性能 79

疏松 79

第二相的存在 80

枝晶间距 80

晶粒尺寸 81

4.5特殊凝固方法及应用 82

单晶的制备 82

快速凝固及非晶态合金制备 82

定向凝固 84

金属基复合材料的制备 85

4.6玻璃的凝固与析晶 88

玻璃的凝固与制作 89

析晶过程 89

影响析晶能力的因素 90

微晶玻璃 91

4.7晶态聚合物的凝固 94

晶态聚合物的结晶过程 94

晶态聚合物的结晶形态 95

晶态聚合物等温结晶动力学 97

高分子结晶的新模型 97

晶态聚合物的形态与性能之间的关系 99

4.8高分子相转变材料 103

PCM的热力学特性 103

PCM的类型 104

用作热能贮存和温度调控的PCM 105

实际应用的PCM 105

新型高分子固-固相转变材料 107

高分子相转变材料的应用 108

习题与思考题 110

参考文献 110

5沉淀 112

5.1概述 112

沉淀的条件 113

沉淀的分类 113

5.2界面能 115

化学能 116

畸变能 116

5.3体积应变能 119

共格膨胀理论 119

非共格界面的体应变能 121

半共格界面的体应变能 122

5.4沉淀过程举例 122

Al-Cu合金的沉淀 122

低碳钢的时效 127

回火 127

陶瓷系的时效 128

5.5沉淀相粒子的长大和粗化 130

沉淀相粒子的长大 130

沉淀相粒子的粗化 134

5.6沉淀强化机制 136

位错切过颗粒机制 136

位错绕过颗粒机制（Orowan理论） 138

5.7第二相粒子强化的应用 139

有色合金的沉淀强化 140

各类合金钢中的沉淀强化 143

颗粒增强金属基复合材料 147

习题与思考题 151

参考文献 151

6调幅分解 153

6.1调幅分解热力学 153

6.2调幅分解动力学 156

调幅分解的机制 156

调幅分解的动力学 156

6.3调幅结构的组织形貌 157

6.4调幅分解与沉淀的区别 159

6.5调幅固体材料及应用 160

调幅固体材料 160

调幅分解对性能的影响及应用 162

习题与思考题 164

参考文献 164

7共析转变 165

7.1钢中珠光体转变的形核与长大 165

7.2珠光体钢的组织和性能 170

组织与性能的关系 170

珠光体钢的应用 174

习题与思考题 176

参考文献 176

8马氏体相变 178

8.1概述 178

马氏体的定义 178

马氏体相变的基本特征 178

马氏体相变的意义 179

8.2马氏体相变的分类 179

变温马氏体相变、等温马氏体相变、爆发型马氏体相变及热弹性马氏体相变 179

热弹性相变、近似（半）热弹性相变和非热弹性相变 181

近似局域软模形核和层错形核 181

8.3马氏体相变热力学 183

Fe-C合金马氏体相变热力学 183

8.4马氏体的形核与长大 185

马氏体的形核 185

马氏体的长大 193

8.5马氏体相变晶体学——表象（唯象）理论 195

概述 195

几个经典模型 196

马氏体晶体学表象（唯象）理论 197

8.6热弹性马氏体和形状记忆效应 200

有色合金马氏体 200

热弹性马氏体 201

形状记忆效应 202

8.7非金属材料中的无扩散型相变或马氏体型相变 205

8.8纳米材料的马氏体相变 206

纳米固体材料的组织结构及性能 206

马氏体相变的尺寸效应 209

纳米材料的马氏体相变 210

8.9马氏体相变的应用 212

钢的硬化 212

形状记忆合金的性能与应用 213

陶瓷的马氏体相变增韧 216

习题与思考题 222

参考文献 223

9贝氏体相变 224

9.1概述 224

贝氏体的定义 224

贝氏体相变机制 225

9.2钢中贝氏体的组织形态 228

上贝氏体（Upper bainite） 228

下贝氏体（Lower Bainite） 229

上贝氏体到下贝氏体的转折温度 231

其他组织形态的贝氏体 231

贝氏体铁素体的精细结构 232

贝氏体中碳化物的形成机制 239

9.3有色合金中的贝氏体相变 241

有色合金中的贝氏体 241

Cu-Zn合金系的贝氏体相变 241

9.4陶瓷中的贝氏体相变 243

9.5钢中贝氏体的力学性能 245

贝氏体的强度与硬度 245

贝氏体的塑性和韧性 246

其他相的影响 248

9.6贝氏体钢及其应用 249

低碳贝氏体钢及应用 249

中碳贝氏体钢及中碳结构钢的等温淬火 251

高碳贝氏体钢及高碳工具钢的等温淬火 252

奥贝球铁及应用 252

习题与思考题 253

参考文献 253

10有序-无序转变（Ⅰ） 255

10.1固溶体合金有序-无序转变的概念与条件 255

10.2短程有序度参数和长程有序度参数 257

短程有序度参数σ 257

长程有序度参数ω 257

长程有序度参数与温度的关系 258

10.3有序固溶体的类型与结构 259

以体心立方为基的有序固溶体 259

以面心立方为基的有序固溶体 260

以密排六方为基的有序固溶体 261

10.4有序化过程的机制 262

等价于Spinodal分解机制 262

形核-长大机制 262

10.5有序化对合金性能的影响 263

合金的电阻率 263

合金的磁学性能 264

合金的弹性 264

长程有序强化 264

10.6陶瓷中的有序-无序转变 265

习题与思考题 265

参考文献 265

11有序-无序转变（Ⅱ） 267

11.1铁电相变 267

11.2铁磁相变 268

物质的磁性 268

原子磁矩 269

磁畴与磁化 272

磁性合金的分类及应用 274

11.3超导转变 276

概述 276

超导理论（BCS理论） 278

超导材料及应用 279

习题与思考题 283

参考文献 283