金屬等固態(tài)材料在溫度或壓力等外界條件發(fā)生變化時，內(nèi)部組織或結構會發(fā)生變化，即發(fā)生從一種相狀態(tài)到另一種相狀態(tài)的轉變，這種轉變稱為固態(tài)相變。固態(tài)相變理論是金屬材料工程技術的理論基礎，也是材料科學的重要支柱。近年來，隨著先進分析、表征手段的提升以及一些理論模型的引入，使人們對材料成分、結構以及性能的認知更加全面和深入，固態(tài)相變理論更加豐富，不僅研制出大量新型金屬結構材料，也極大地促進了相變控制技術的發(fā)展。本書在繼承以往成熟理論的基礎上，增加了近年來國內(nèi)外固態(tài)相變領域的一些新發(fā)現(xiàn)和新理論，以期能對發(fā)掘傳統(tǒng)材料的性能潛力、開發(fā)新型金屬材料以及完善固態(tài)相變理論起到推動作用。
白靜，東北大學秦皇島分校河北省電介質(zhì)與電解質(zhì)功能材料實驗室，副教授，副主任，作者長年從事鐵磁形狀記憶合金的成分設計和性能優(yōu)化的研究。目前在此研究領域中積累了較豐富的研究基礎。作者于2015年入選河北省“三三三人才工程”第三層次。
在科研方面，作者作為項目負責人主持國家自然基金面上項目1項；國家自然科學基金青年基金1項；河北省自然基金項目1項。
第1章 固態(tài)相變概論1
1.1固態(tài)相變的分類與特征3
1.1.1固態(tài)相變的分類3
1.1.2固態(tài)相變的一般特征6
1.1.3固態(tài)相變的基本結構特征8
1.1.4相的穩(wěn)定性11
1.2相變驅動力與形核驅動力17
1.2.1相變驅動力17
1.2.2形核驅動力19
1.3固態(tài)相變的形核19
1.3.1均質(zhì)形核20
1.3.2非均質(zhì)形核22
1.4新相長大27
1.4.1界面過程控制的新相長大27
1.4.2長程擴散控制的新相長大30
1.4.3相變動力學32
第2章 奧氏體的形成34
2.1奧氏體及其組織結構34
2.1.1奧氏體34
2.1.2奧氏體的組織結構34
2.2奧氏體形成機理35
2.2.1奧氏體的形核35
2.2.2奧氏體的長大37
2.2.3殘留碳化物的溶解和奧氏體成分均勻化39
2.3奧氏體形成動力學41
2.3.1奧氏體等溫形成動力學41
2.3.2連續(xù)加熱時奧氏體形成動力學45
2.3.3影響奧氏體形成速率的因素47
2.4奧氏體晶粒度及其控制48
2.4.1奧氏體晶粒度48
2.4.2影響奧氏體晶粒度的因素48
2.5奧氏體的性能與奧氏體鋼的發(fā)展51
2.5.1奧氏體的性能51
2.5.2奧氏體鋼的發(fā)展52
第3章 珠光體轉變55
3.1珠光體及其組織結構55
3.1.1珠光體55
3.1.2片狀珠光體56
3.1.3粒狀珠光體59
3.2珠光體轉變機理60
3.2.1珠光體轉變的熱力學條件60
3.2.2共析鋼的珠光體轉變機理61
3.2.3亞(過)共析鋼的珠光體轉變機理63
3.3珠光體轉變動力學65
3.3.1珠光體的形核與長大65
3.3.2珠光體轉變動力學圖67
3.3.3影響珠光體轉變動力學的因素67
3.4珠光體的力學性能與珠光體鋼的發(fā)展73
3.4.1珠光體的力學性能73
3.4.2珠光體鋼的發(fā)展75
第4章 馬氏體轉變79
4.1馬氏體轉變的基本特征80
4.1.1無擴散性80
4.1.2切變共格和表面浮凸81
4.1.3慣析面和位向關系81
4.2馬氏體轉變的晶體學83
4.3馬氏體轉變熱力學85
4.4馬氏體轉變動力學86
4.4.1馬氏體轉變溫度86
4.4.2馬氏體形核86
4.4.3馬氏體形核的試驗觀察86
4.5馬氏體的晶體結構90
4.5.1鋼中馬氏體的物理本質(zhì)90
4.5.2體心立方馬氏體［w(C)＜0.2％］91
4.5.3體心正方馬氏體［w(C)=0.2％～1.9％］92
4.5.4碳原子在馬氏體點陣中的位置及分布92
4.6馬氏體的顯微組織及亞結構93
4.6.1板條狀馬氏體94
4.6.2片狀馬氏體96
4.7馬氏體的性能98
4.7.1馬氏體的硬度98
4.7.2馬氏體高硬度、高強度的本質(zhì)98
4.7.3馬氏體形態(tài)及大小對強度的影響99
4.7.4馬氏體的韌性100
4.8幾點特殊說明的概念101
4.8.1奧氏體的熱穩(wěn)定化101
4.8.2殘余奧氏體104
4.8.3馬氏體相變的特征溫度105
4.8.4熱彈性馬氏體107
第5章貝氏體轉變127
5.1貝氏體及其組織結構127
5.1.1貝氏體127
5.1.2上貝氏體128
5.1.3下貝氏體129
5.1.4其他種類貝氏體132
5.2貝氏體轉變機理135
5.2.1切變機理135
5.2.2臺階機理136
5.3貝氏體轉變的動力學138
5.3.1貝氏體轉變動力學的特點138
5.3.2貝氏體轉變動力學圖139
5.3.3影響貝氏體轉變動力學的因素140
5.4貝氏體的力學性能與貝氏體鋼的發(fā)展141
5.4.1貝氏體的力學性能141
5.4.2貝氏體鋼的發(fā)展143
第6章 有色合金的脫溶沉淀與時效146
6.1概述146
6.1.1固溶、脫溶及時效146
6.1.2脫溶的分類148
6.1.3脫溶沉淀的微觀組織149
6.2時效硬化154
6.2.1時效硬化機制154
6.2.2影響時效硬化的因素156
6.3鋁合金的時效159
6.3.1鋁及鋁合金159
6.3.2鋁合金的時效特點162
6.3.3幾種鋁合金的時效164
6.3.4鋁合金的應用與發(fā)展前景172
6.4鎂合金的時效174
6.4.1鎂及鎂合金174
6.4.2鎂合金的時效特點176
6.4.3幾種鎂合金的時效177
6.4.4鎂合金的應用與發(fā)展前景186
第7章 銅合金中的相和相變188
7.1銅及銅合金188
7.1.1純銅的性質(zhì)188
7.1.2銅合金的分類190
7.2銅合金中的相191
7.2.1固溶體191
7.2.2中間相196
7.3銅合金中的相變198
7.3.1無序-有序轉變199
7.3.2調(diào)幅分解201
7.3.3時效轉變202
7.3.4共析轉變204
7.3.5馬氏體相變207
7.3.6脫溶轉變208
7.3.7貝氏體相變210
7.4銅合金材料的應用211
7.4.1銅在電氣工業(yè)中的應用211
7.4.2銅在電子工業(yè)中的應用212
7.4.3銅在交通運輸方面的應用212
7.4.4銅在輕工業(yè)方面的應用213
參考文獻214
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