关于淬火冷却过程的相变阻力

stigershu

工件在淬火冷却过程发生相变，其原材料晶粒度的大小对相变时的阻力大小有什么样的影响？

热处理技师

就同素异构转变说影响不是很大，但元素成分和多少影响大。

stigershu

呵呵，我希望得到这样的答案：晶粒度越粗，淬火冷却到M过程的相变阻力越大还是越小？理论依据是什么？

陆丰

谁能解释一下相变阻力？

stigershu

态相变时，由于新相与母相的比体积不同，使新相形成时发生的体积变化受母相的约束而引起弹性畸变，产生畸变能。共格、半共格界面两侧原子的错配也会产生应变能。

界面能和应变能均是相变的阻力，因此固态相变的相变阻力比较大。

固态相变时界面能的大小与形成的相界面结构有关。通常：非共格界面的界面能>半共格界面能>共格界面能 。

一般从两相晶格的错配度来看，当δ<0.05时才形成共格界面，若0.05<δ<0.25时形成半共格界面，在δ>0.25时形成非共格界面。

界面能越高形成新相的形成功越大。当相变的过冷度很大时，相变驱动力大，生成新相的临界尺寸小，使单位体积的新相有较大分额的界面。在这种情况下界面能对形核起着主要的阻碍作用，因而多形成可以产生界面能较低的共格或半共格界面的亚稳相，以降低形成功使形核容易。相反，当过冷度较小时，晶核临界尺寸较大，单位体积新相的界面分额小，界面能不是形核的主要阻力，这时则易于非共格形核。

由共格（半共格）界面及新旧两相体积不同所引起的弹性应变能也是相变时需要克服的能量，因此也同样影响着相变过程。在过冷度较小的情况下相变，临界晶核尺寸较大，单位体积新相的界面小，界面能对相变阻力不起支配作用，可以形成非共格界面，若此时两相比体积差较大，则新相形成薄片状以降低应变能；如果比体积差较小，应变能作用不大，则新相可以形成粒状以降低界面能。