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第1章 绪论 1

1.1 课程内涵及研究意义 1

1.1.1 引言 1

1.1.2 相变研究的意义 2

1.2 相变研究发展简况 4

1.3 课程主要内容 6

第2章 固态相变概论 7

2.1 相及相转变 7

2.1.1 相的描述 7

2.1.2 相变的定义 8

2.2 相变热力学基础 9

2.2.1 基本概念 9

2.2.2 热力学第一定律 10

2.2.3 热力学第二定律 10

2.2.4 几个重要的热力学函数 11

2.2.5 热力学的基本公式 14

2.3 固态相变特征 14

2.3.1 相界面 15

2.3.2 应变能 17

2.3.3 位向关系 17

2.3.4 惯习面 18

2.3.5 晶体缺陷的作用 18

2.3.6 过渡相 18

2.4 固态相变的分类 20

2.4.1 按热力学分类 20

2.4.2 按结构变化分类 22

2.4.3 按动力学机制分类 24

2.4.4 其他分类方法 25

2.5 非匀相固态相变的形核 26

2.5.1 相变驱动力 26

2.5.2 均匀形核 27

2.5.3 形核率 29

2.5.4 非均匀形核 30

2.6 非匀相固态相变的长大 33

2.6.1 固态相变的长大类型 33

2.6.2 固态相变长大机制 36

2.7 非匀相转变动力学 40

2.7.1 等温转变量-时间关系曲线 41

2.7.2 J-M-A方程 41

2.7.3 等温转变曲线图 43

2.8 固态相变产物的粗化 44

2.8.1 吉布斯-汤姆孙效应 45

2.8.2 弥散沉淀相的粗化 46

2.8.3 晶粒的粗化 48

第3章 重构型固态相变 49

3.1 脱溶沉淀 49

3.1.1 沉淀条件 50

3.1.2 沉淀驱动力 51

3.1.3 普通沉淀 51

3.2 胞状沉淀 53

3.3 相间沉淀 54

3.3.1 沉淀产物形态 54

3.3.2 相间沉淀条件 55

3.3.3 沉淀机制 56

3.3.4 应用 58

3.4 调幅分解 58

3.4.1 热力学条件 59

3.4.2 动力学机制 62

3.4.3 调幅分解特点及应用 65

3.5 共析分解 68

3.5.1 热力学特点 69

3.5.2 转变动力学 72

3.6 贝氏体相变 76

3.6.1 贝氏体形态与晶体特征 77

3.6.2 转变机制 80

3.6.3 争议问题 83

3.7 块状转变 84

3.8 固溶体有序化 85

3.8.1 概论 85

3.8.2 有序度参量 86

3.8.3 转变类型 88

3.8.4 有序化机制及动力学 89

3.8.5 有序化对材料性质的影响 90

3.8.6 经典固溶体理论的不足与修正 92

第4章 位移型固态相变 95

4.1 概念与分类 95

4.2 位移型相变概论 96

4.2.1 结构关系 96

4.2.2 不变平面应变 97

4.2.3 点阵不变应变 99

4.2.4 位移型相变的预转变态 99

4.2.5 位移型相变的显微结构特征 100

4.3 调位型转变 100

4.3.1 铁性转变 101

4.3.2 ω转变 107

4.4 马氏体型转变 109

4.4.1 概述 109

4.4.2 马氏体型转变的晶体学特征 110

4.4.3 马氏体转变热力学及动力学 119

4.5 赝马氏体转变 123

第5章 相变的统计理论简介 125

5.1 统计物理学的建立和发展 125

5.2 基本概念 126

5.2.1 系统的微观运动状态及其描述 126

5.2.2 等概率假设 127

5.2.3 三类系统的分布和微观态数 128

5.3 临界现象与平均场近似 129

5.3.1 临界点与临界现象 129

5.3.2 范德瓦耳斯方程与平均场近似 131

5.4 朗道理论 134

5.4.1 序参量 134

5.4.2 朗道理论 135

5.4.3 连续相变的特点以及其物理图像 138

5.5 标度律与普适性 140

5.6 重正化群理论 143

参考文献 145