內容介紹
本書主要是為熱加工工作者提供固態金屬相變方面較為
深入的有關理論知識，著重闡明了有關的物理概念和物理模
型，儘可能減少了數學推導。全書共分四章，包括兩大部分，
第一、二章為第一部分，論述了固態金屬相變中的一般性問
題，即金屬中的擴散以及固態金屬相變中的形核、長大、粗
化等問題。第三、四章為第二部分，討論了與金屬材料生產
實際有關的各種具體相變，其中包括非擴散型相變及擴散型
相變。
本書可供熱加工專業研究生作教材用，也可供教師、工
廠技術人員及本科學生作參考用。
作品目錄
目 錄
前言
常用符號名稱對照表
第一章 金屬中的擴散
第一節 擴散的巨觀規律
一、Fick第一定律與穩態擴散
（一）在一維空間擴散的表達式
（二）在薄壁管柱對稱時的二維擴散
（三）在球對稱體中的三維擴散
二、Fick第一定律在固態相變研究中的套用
（一）測定碳在奧氏體中的擴散係數
（二）分析擴散型相變中擴散組元流量
（三）分析擴散型相變中新相相界移動長大速度
（四）過飽和固溶體析出沉澱相時，固溶體貧化動力學
三、Fick第二定律及非穩態擴散
四、廣義力作用下的擴散方程
（一）連續合金系中K組元的擴散通量方程
（二）質量保存定律
（三）電場作用下的擴散方程
（四）廣義力作用下的擴散方程
第二節 擴散方程解
一、薄壁源擴散的解
二 半無限長對焊金屬棒擴散偶的解
（一）疊加法求解
（二）拉氏變換（Loplacetransform）求解
三、有界體系解
四、擴散係數與晶體結構和濃度有關時的擴散方程解
（一）在各向異性介質中的擴散方程及擴散方程解
（二）擴散係數與濃度有關時的方程解
五、擴散方程的數值解
第三節 擴散機制及微觀理論
一、擴散機制
（一）間隙機制
（二）換位機制
（三）空位機制
二、原子熱運動與擴散係數
（一）理想溶液中原子的躍遷與擴散係數
（二）原子擴散的統計分析
（三）相關係數
第四節 二元合金中的擴散及擴散熱力學
一、稀二元合金中的擴散
二、濃二元合金中的擴散與Darken方程
三 合金中擴散過程的熱力學
第五節 快速通道擴散
一、表面擴散
二、晶界擴散
（一）唯象公式及數學解析
（二）影響晶界擴散係數D↓b的因素
（三）晶界擴散機制
三、沿位錯中心擴散
第六節 複雜條件下的擴散
一、三元系中的擴散
二、反應擴散
（一）反應擴散時擴散係數的確定
（二）反應擴散時新相的長大
三、多元系中的擴散
（一）唯象公式
（二）多組元擴散時擴散層形成特點
四、塑性變形時金屬中的擴散
參考文獻
第二章 固態相變的形核 長大與粗化
第一節 概述
一、按熱力學分類
二、按原子遷移特徵分類
三 按相變方式分類
第二節 固態相變的形核
一、擴散形核
（一）均勻形核
（二）形核率I
（三）不均勻形核
二、無擴散形核
（一）均勻形核
（二）不均勻形核
（三）核胚凍結理論
（四）應變形核
（五）彈性波位移形核及軟模
第三節 固態相變的長大
一、固態相變長大類型
二、成分不變協同型轉變
三、成分不變非協同型轉變
（一）界面容納因子
（二）連續長大
（三）台階機制長大
四、成分改變的協同型轉變
五、成分改變的非協同型轉變
（一）轉變控制因素
（二）擴散控制長大
（三）界面控制長大
（四）混合控制胞狀長大
六、界面溶質原子與異相的影響
（一）溶質拖曳
（二）異相粒子的釘扎
第四節 轉變動力學
一、Johnson－Mehl方程
二、Avrami方程
三、TTT圖
第五節 固態相變的粗化
一、彌散析出相的粗化
二、纖維狀及片狀組織的粗化
（一）纖維狀組織的粗化
（二）片狀組織的粗化
三、晶粒粗化
（一）驅動力P
（二）晶界曲率半徑R
（三）晶粒的正常長大
參考文獻
第三章 無擴散型相變
第一節 馬氏體相變熱力學
一、Fe－C合金馬氏體相變熱力學
二、β（γ）→ε′馬氏體相變熱力學
三、彈性馬氏體相變熱力學
第二節 馬氏體相變的形核
一、馬氏體共格核胚的形成
二、位錯在馬氏體形核過程中的作用
（一）Zener模型
（二）Venables模型和極軸機制
三、應變形核
第三節 馬氏體的長大
一、馬氏體長大概況
二、板條馬氏體的生長
三、片狀馬氏體的生長
四、應力和形變對馬氏體形核和長大的影響
第四節 馬氏體相變晶體學――表象理論
一、表象學理論的實驗基礎
二、不變平面應變的性質
三、馬氏體相變表象理論的基本原理
第五節 馬氏體相變的矩陣代數分析
一、馬氏體相變的極射赤平投影分析
二、Bowles－Mackenie（BM）分析法
三、Wechsler－Lieberman－Read（WLR）分析法
四、各向同性畸變界面的可能性
五、計算示例
（一）BM方法
（二）WLR方法
六、討論
（一）理論與實驗的比較
（二）滑移分析與孿生分析的比較
（三）解的簡併
第六節 馬氏體預相變和ω相的形成
一、馬氏體預相變
二 馬氏體預相變機制
三、β－ω相變
參考文獻
第四章 擴散型相變
第一節 沉澱
一、相變熱力學
（一）相變驅動力
（二）長大驅動力
二、相變動力學
三、鋁－銅合金系中的沉澱
（一）沉澱序列
（二）沉澱強化機制
（三）等溫沉澱動力學特點及其影響因素
四、常見的不連續沉澱合金系
五、Fe－C合金系中的沉澱
（一）Ti、Nb、V的碳化物與氮化物在奧氏體中的溶解
規律
（二）相間沉澱
第二節 Spinodal（調幅）分解
一、Spinodal分解熱力學
（一）Spinodal分解的理論邊界條件――化學拐點界線
（二）Spinodal分解的修正邊界條件――共格拐點界線
二、Spinodal分解機制與動力學
（一）Spinodal分解機制
（二）Spinodal分解動力學
三、Spinodal分解與形核－長大型沉澱的區別
四 組織與性能特點
第三節 共析分解
一、共析分解熱力學
二、珠光體相變
（一）相變機制
（二）相變動力學
三、貝氏體相變
（一）貝氏體的形態及晶體學
（二）轉變機制
（三）貝氏體相變熱力學――KRC模型
（四）貝氏體相變動力學
（五）貝氏體相變的若干爭議問題
第四節 有序－無序相變
一、有序－無序相變熱力學
（一）具有有序－無序相變合金系相圖的特點
（二）固溶體自由焓的統計理論
二、超結構
三、有序度參量
（一）短程有序度
（二）長程有序度
（三）ω與σ間關係
四、有序化機制
（一）長程有序
（二）短程有序
（三）有序化過程機制小結
五、有序化動力學
（一）均勻有序化
（二）有序疇的長大
（三）有序疇的Ostwald粗化
六、有序化對合金性質的影響
（一）熱容
（二）電阻率
（三）磁學性質
（四）力學性能
參考文獻
