什麼是相變金屬

㈠ 金屬固態相變有哪些主要特徵

當一種固相由於熱力學條件（如溫度、壓力、作用於該固體的電場、磁場回等）變化成為不穩定的答時候，如果沒有對相變的障礙，將會通過相結構（原子或電子組態）的變化，轉變成更為穩定或平衡的狀態，此即發生「固態相變」。

在金屬學中，相變常指一種組織在溫度或壓力變化時，轉變為另一種或多種組織的過程，如多晶型轉變、珠光體相變等。

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人類對材料的使用決定於能夠得到和利用某些特定結構的微觀組織和分布，藉以獲得在使用條件下（如應力分布、磁場等）所需要的此種材料的加工或使用性能。

這種組織結構包括電子組態、原子鍵合性質、原子或分子組態、構成的晶體結構及其中的晶體缺陷、晶體的形狀和分布（晶粒和金相組織），也包括它們當中的組織缺陷。

因此研究固態相變對控制金屬、合金以及某些非金屬材料性能有極為重要的理論和實踐意義。

㈡ 誰能幫我具體解釋下金屬內部相變

高強度材料可以滿足一些耐受性要求較高的部件製造，但加工難度相應也增大了。長期以來，人們一直希望能夠很容易地對高強度材料進行塑性加工成型，成型以後，又能像鋼鐵一樣堅固耐用。隨著超塑性合金的出現，這種想像成為了現實。
最初發現的超塑性合金是鋅與22％鋁的合金。1920年，德國人羅森漢在鋅－鋁－銅三元共晶合金的研究中，發現這種合金經冷軋後具有暫時的高塑性。超塑性鋅合金的形成條件為，溫度250℃～270℃，壓力0.39兆帕～1.37兆帕。超塑性鋅合金具有成型加工溫度低，成型性和耐腐蝕性好等優點。所以除了製作各種復雜形狀的容器外，還廣泛用作建築材料。
1928年英國物理學家森金斯下了一個定義：凡金屬在適當的溫度下變得像軟糖一樣柔軟，而且其應變速度為每秒10毫米時產生300％以上的延伸率，均屬超塑性現象。1945年蘇聯包奇瓦爾等針對這一現象提出了「超塑性」這一術語，並在許許多多有色金屬共晶體及共析體合金中，發現了不少的延展性特別顯著的特異現象。
70年代的初期，全世界都在追尋金屬的超塑性，並已發現170多種合金材料具有超塑性。
在通常情況下，金屬的延伸率不超過90％，而超塑性材料的最大延伸率可高達1000％～2 000％，個別的達到6000％。金屬只有在特定條件下才顯示出超塑性。在一定的變形溫度范圍內進行低速加工時可能出現超塑性。產生超塑性的合金，晶粒一般為微細晶粒，這種超塑性叫作微晶超塑性。有些金屬受熱達到某個溫度區域時，會出現一些異常的變化，若使這種金屬在內部結構發生變化的溫度范圍上下波動，同時又對金屬施力，就會使金屬呈現相變超塑性。

㈢ 金屬相變除了與溫度有關外,還與什麼有關與內應力的關系式

還和壓力有關.

㈣ 機械材料中的相變是什麼意思

第一節 相變概述
一,相(phase)
什麼是相
物理性質和化學性質完全相同且均勻的部分.
相與相之間有分界面,可用機械的方法將它們分開.系統中存在的相可以是穩定的,亞穩的或不穩定的.系統在某一熱力學條件下,只有當能量具有最小值的相才是最穩定的.系統的熱力學條件改變時,自由能會發生變化,相的結構也相應發生變化.
二,相變(phase transformation)
1.相變
隨自由能變化而發生的相的結構的變化稱為相變.
2.相變過程
相變過程:物質從一個相轉變到另一個相的過程.
a)狹義的相變過程
相變前後化學組成不發生變化的過程,相變過程是個物理過程而不涉及化學反應,如液體蒸發,α-石英與α-磷石英間的轉變.
b )廣義的相變過程
包括過程前後相的組成發生變化的情況,相變過程可能有反應發生
第二節 相變的分類
分類方法有很多,目前有以幾種:
一,按物質狀態劃分
二,從熱力學角度劃分
三,按相變發生的機理來劃分
一,按物質狀態劃分:
液相(liquid)→固相(solid) →氣相(gas)
二,從熱力學角度劃分:
根據相變前後熱力學函數的變化,可將相變分為一級相變,二級相變和高級相變
1.一級相變:在臨界溫度,壓力時,化學位的一階偏導數不相等的相變.
兩相能夠共存的條件是化學位相等.

相變時:體積V,熵S,熱焓H發生突變
2.二級相變:在臨界溫度,臨界壓力時,化學位的一階偏導數相等,而二階偏導數不相等的相變.
因為: 恆壓熱容
材料壓縮系數
材料體膨脹系數
所以二級相變時,系統的化學勢,體積,熵無突變,
但
所以熱容,熱膨脹系數,壓縮系數均不連續變化,即發生實變.
3. __高級相變:
在臨界溫度,臨界壓力時,一階,二階偏導數相等,而三階偏導數不相等的相變成為三級相變.
實例:量子統計愛因斯坦玻色凝結現象為三級相變.
依次類推,自由焓的n-1階偏導連續,n階偏導不連續時稱為高級相變.二級以上的相變稱為高級相變,一般高級相變很少,大多數相變為低級相變.
三, 按相變發生的機理分類
1,成核-生長機理(nucleation-growth transition)
2,斯賓那多分解(spinodal decomposition)
3,馬氏體相變(martensite phase transformation)
4,有序-無序轉變(disorder-order transition)
1.nucleation-growth transition
成核-生長機理是最重要最普遍的機理,許多相變是通過成核與生長過程進行的.這兩個過程都需活化能.如,單晶硅的形成,溶液中析晶等.
2,Spinodal分解
又稱為不穩定分解,拐點分解或旋節分解,是由於組成起伏引起的熱力學上的不穩定性而產生的.

圖1 濃度剖面示意圖
表1 兩種相變機理的主要差別
3,馬氏體相變:
馬氏體相變最早在中,高碳鋼冷淬火後被發現,將鋼加熱到一定溫度(形成奧氏體)後經迅速冷卻(淬火)即會使鋼變硬,增強.這種淬火組織具有一定特徵,稱其為馬氏體.最早把鋼中的奧氏體轉變為馬氏體的相變稱為馬氏體相變.後來發現純金屬和合金也具有馬氏體相變.

馬氏體相變的特點:
馬氏體相變在動力學和熱力學上都有自己的特徵,但最主要的特徵是在結晶學上,這種轉變發生時,新舊成分不變,原子只做有規則的重排而不進行擴散.
1) 母相和馬氏體之間不改變結晶學方位的關系,新相總是沿著一定的晶體學面形成,新相與母相之間有嚴格的取向關系,靠切變維持共格關系.
2)相變時不發生擴散,是一種無擴散轉變.馬氏體相變為一級相變.
3)馬氏體轉變速度很快,有時速度高達聲速.
4)馬氏體相變過程也包括成核和長大.由於相變時長大的速率一般很大,因此整個動力學決定於成核過程,成核功也就成為相變所必需的驅動力.也就是說,冷卻時需過冷至一定溫度使具有足夠的成核驅動力時,才開始相變.
4,有序—無序相變:
舊相和新相結構只是對稱性的改變,相變過程以有序參量表徵的相變.
有序-無序的轉變是固體相變中的另一種機理,屬擴散性相變.
大多數相變過程都具有成核-生長相變機理.大量的晶型轉變包括簡單地分解為二相區域的轉變,都可以用成核-生長過程來描述.在這種過程中,新相的核以一種特有的速率先形成,接著這個新相再以較快的速度生長.亞穩相到穩定相的不可逆轉變.通常是以成核-生長的方式進行.
第二節 成核-生長相變
一,相變過程的不平衡狀態及亞穩區
從熱力學平衡的觀點看,將物體冷卻(或者加熱)到相轉變溫度,則會發生相轉變而形 成新相,從圖2的單元系統T-P相圖中可以看到,OX線為氣-液相平衡線(界線);OY線為液-固相平衡線;OZ線為氣—固相平衡線.當處於A狀態的氣相在恆壓P'冷卻到B點時,達到氣-液平衡溫度,開始出現液相,直到全部氣相轉變為液相為止,然後離開B點進入BD段液相區.
但是實際上,要冷卻到比相變溫度更低的某一溫度例如C,(氣-液)和E(液-固)點時才能發生相變,即凝結出液相或析出固相.這種在理論上應發生相變 而實際上不能發生相轉變的區域(如圖2所示的陰影區)稱為亞穩區.
在亞穩區內,舊相能以亞穩態存在,而新相還不能生成.
圖2 單元系統相變過程圖
由此得出:
(1)亞穩區具有不平衡狀態的特徵,是物相在理論上不能穩定存在,而實際上卻能穩定存在的區域;
(2)在亞穩區內,物系不能自發產生新相,要產生新相,必然要越過亞穩區,這就是過冷卻的原因;
(3)在亞穩區內雖然不能自發產生新相,但是當有外來雜質存在時,或在外界能量影響下,也有可能在亞穩區內形成新相,此時使亞穩區縮小.

㈤ 金屬固態相變原理的內容簡介

本書是材料科學與工程專業的基礎理論課程教材，按照材料科學與工程專業的教學大綱編寫專。其屬內容分為金屬固態相變基礎、鋼中奧氏體的形成、珠光體轉變、馬氏體相變、貝氏體相變、鋼中的回火轉變和合金的脫溶沉澱與時效等部分，著重講述金屬材料在熱處理過程中的基本原理和理論知識。
本書既可作為材料科學與工程專業或相關專業本科生的專業基礎課程的教材，又可作為從事金屬材料的研究、生產和使用的科研人員和工程技術人員的參考書。

㈥ 金屬固態相變與金屬的結晶有何不同

金屬的結晶是金屬從液態到固態的凝固過程；金屬固態相變是指固態金屬及合金在溫度壓力改變時，內部相結構發生相互轉變的現象。

㈦ 什麼是金屬的變相點

是相變點吧?這里有關於相變的詳細介紹;不止金屬有相變點;還有一個網頁介紹得更詳細http://www.hhmz.net/news/57/2005-12-2_0030778532.html

(物態變化）不同相之間的相互轉變，稱為「相變」或稱「物態變化」。自然界中存在的各種各樣的物質，絕大多數都是以固、液、氣三種聚集態存在著。為了描述物質的不同聚集態，而用「相」來表示物質的固、液、氣三種形態的「相貌」。從廣義上來說，所謂相，指的是物質系統中具有相同物理性質的均勻物質部分，它和其他部分之間用一定的分界面隔離開來。例如，在由水和冰組成的系統中，冰是一個相，水是另一個相。
α鐵、β鐵、γ鐵和δ鐵是鐵晶體的四個相。不同相之間相互轉變一般包括兩類，即一級相變和二級相變。相交總是在一定的壓強和一定的溫度下發生的。相變是很普遍的物理過程，它廣泛涉及到生產及科技工作。在物質形態的互相轉換過程中必然要有熱量的吸入或放出。物質三種狀態的主要區別在於它們分子間的距離，分子間相互作用力的大小，和熱運動的方式不同。因此在適當的條件下，物體能從一種狀態轉變為另一種狀態。其轉換過程是從量變到質變。例如，物質從固態轉變為液態的過程中，固態物質不斷吸收熱量，溫度逐漸升高，這是量變的過程；當溫度升高到一定程度，即達到熔點時，再繼續供給熱量，固態就開始向液態轉變，這時就發生了質的變化。雖然繼續供熱，但溫度並不升高，而是固液並存，直至完全熔解。

㈧ 什麼叫金屬相變金屬相變和馬氏體相變的關系

馬氏體相變是由過冷奧氏體A經過連續冷卻或者等溫轉變形成，其形成過程有形核和長大。馬氏體轉變屬於切變共格轉變，與奧氏體母相保持一定的位向關系和慣習面

㈨ 什麼是金屬絕緣相變及其機理

在一定條件作用下，固體可以實現從導體到絕緣體的轉變，稱為金屬絕緣體轉變。

常見的有

Wilson 轉變， 壓力導致的相變
結構變化引起的轉變
Mott轉變
Anderson 轉變等等