材料的亞穩(wěn)態(tài)

1、材料的亞穩(wěn)態(tài)材料的亞穩(wěn)態(tài)( (自學(xué)為主自學(xué)為主) )穩(wěn)穩(wěn) 態(tài)：態(tài)：體系自由能最低的平衡狀態(tài)。體系自由能最低的平衡狀態(tài)。亞穩(wěn)態(tài)：亞穩(wěn)態(tài)：體系高于平衡態(tài)時(shí)自由能的狀態(tài)的體系高于平衡態(tài)時(shí)自由能的狀態(tài)的一種非平衡。一種非平衡。 同一化學(xué)成分的材料，其亞穩(wěn)態(tài)時(shí)的性能同一化學(xué)成分的材料，其亞穩(wěn)態(tài)時(shí)的性能不同于平衡態(tài)時(shí)的性能，而且亞穩(wěn)態(tài)可因形不同于平衡態(tài)時(shí)的性能，而且亞穩(wěn)態(tài)可因形成條件的不同而呈多種形式，它們所表現(xiàn)的成條件的不同而呈多種形式，它們所表現(xiàn)的性能迥異，在很多情況下，亞穩(wěn)態(tài)材料的某性能迥異，在很多情況下，亞穩(wěn)態(tài)材料的某些性能會(huì)優(yōu)于其處于平衡態(tài)時(shí)的性能，甚至些性能會(huì)優(yōu)于其處于平衡態(tài)時(shí)的性能，甚至出現(xiàn)

2、特殊的性能。因此，對(duì)材料亞穩(wěn)態(tài)的研出現(xiàn)特殊的性能。因此，對(duì)材料亞穩(wěn)態(tài)的研究不僅有理論上的意義，更具有重要的實(shí)用究不僅有理論上的意義，更具有重要的實(shí)用價(jià)值價(jià)值。非平衡的亞穩(wěn)態(tài)大致有以下幾種類型：非平衡的亞穩(wěn)態(tài)大致有以下幾種類型： （1 1）細(xì)晶組織）細(xì)晶組織 當(dāng)組織細(xì)小時(shí)，界面增多，自由能升高，故為亞穩(wěn)狀態(tài)當(dāng)組織細(xì)小時(shí)，界面增多，自由能升高，故為亞穩(wěn)狀態(tài)。（2 2）高密度晶體缺陷的存在）高密度晶體缺陷的存在 晶體缺陷使原子偏離平衡位置，晶體結(jié)構(gòu)排列的規(guī)則性下晶體缺陷使原子偏離平衡位置，晶體結(jié)構(gòu)排列的規(guī)則性下降，故體系自由能增高。降，故體系自由能增高。（3 3）形成過飽和固溶體形成過飽和固溶體 即

3、溶質(zhì)原子在固溶體中的濃度超過平衡濃度，甚至在平衡即溶質(zhì)原子在固溶體中的濃度超過平衡濃度，甚至在平衡狀態(tài)是互不溶解的組元發(fā)生了相互溶解狀態(tài)是互不溶解的組元發(fā)生了相互溶解 。（4 4）發(fā)生非平衡轉(zhuǎn)變，生成具有與原先不同結(jié)構(gòu)的亞發(fā)生非平衡轉(zhuǎn)變，生成具有與原先不同結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)新相穩(wěn)新相 例如鋼及合金中的馬氏體、貝氏體，以及合金中的準(zhǔn)晶態(tài)例如鋼及合金中的馬氏體、貝氏體，以及合金中的準(zhǔn)晶態(tài)相等。相等。（5 5）由晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)，由結(jié)構(gòu)有序變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)無序，由晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)，由結(jié)構(gòu)有序變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)無序，自由能增高自由能增高 。1納米晶材料1.11.1納米晶材料的結(jié)構(gòu)納米晶材料的結(jié)構(gòu)v納米晶材料納米晶材料（納米結(jié)構(gòu)

4、材料）是由（至少在一個(gè)方向（納米結(jié)構(gòu)材料）是由（至少在一個(gè)方向上）尺寸為幾個(gè)納米的結(jié)構(gòu)單元（主要是晶體）所構(gòu)上）尺寸為幾個(gè)納米的結(jié)構(gòu)單元（主要是晶體）所構(gòu)成。納米晶材料是一種非平衡態(tài)的結(jié)構(gòu)，其中存在大成。納米晶材料是一種非平衡態(tài)的結(jié)構(gòu)，其中存在大量的晶體缺陷。納米材料也可由非晶物質(zhì)組成量的晶體缺陷。納米材料也可由非晶物質(zhì)組成v由不同化學(xué)成分物相所組成的納米晶材料，通常稱為由不同化學(xué)成分物相所組成的納米晶材料，通常稱為納米復(fù)合材料納米復(fù)合材料。 1.2 1.2 納米晶材料的納米晶材料的性能性能v 納米晶材料不僅具有高的強(qiáng)度和硬度，其塑性韌性納米晶材料不僅具有高的強(qiáng)度和硬度，其塑性韌性也大大改善。

5、也大大改善。納米晶導(dǎo)電金屬的電阻高于多晶材料，納米晶導(dǎo)電金屬的電阻高于多晶材料，納米半導(dǎo)體材料卻具有高的電導(dǎo)率，納米鐵磁材料具納米半導(dǎo)體材料卻具有高的電導(dǎo)率，納米鐵磁材料具有低的飽和磁化強(qiáng)度、高的磁化率和低的矯頑力有低的飽和磁化強(qiáng)度、高的磁化率和低的矯頑力 . .v 納米材料的其他性能，如超導(dǎo)臨界溫度和臨界電納米材料的其他性能，如超導(dǎo)臨界溫度和臨界電流的提高、特殊的光學(xué)性質(zhì)、觸媒催化作用等也是引流的提高、特殊的光學(xué)性質(zhì)、觸媒催化作用等也是引人注目的。人注目的。1.3 1.3 納米晶材料的形成納米晶材料的形成 納米晶材料可由多種途徑形成，主要?dú)w納于以下四方面。納米晶材料可由多種途徑形成，主要?dú)w納

6、于以下四方面。（1 1）以非晶態(tài)（金屬玻璃或溶膠）為起始相，使之）以非晶態(tài)（金屬玻璃或溶膠）為起始相，使之在晶化過程在晶化過程中形成大量的晶核而生長(zhǎng)中形成大量的晶核而生長(zhǎng)成為納米晶材料。成為納米晶材料。 （2 2）對(duì)起始為通常粗晶的材料，）對(duì)起始為通常粗晶的材料，通過強(qiáng)烈地塑性形變通過強(qiáng)烈地塑性形變（如高能（如高能球磨、高速應(yīng)變、爆炸成形等手段）或造成局域原子遷移球磨、高速應(yīng)變、爆炸成形等手段）或造成局域原子遷移（如高能粒子輻照、火花刻蝕等）使之產(chǎn)生高密度缺陷而致（如高能粒子輻照、火花刻蝕等）使之產(chǎn)生高密度缺陷而致自由能升高，轉(zhuǎn)變形成亞穩(wěn)態(tài)納米晶。自由能升高，轉(zhuǎn)變形成亞穩(wěn)態(tài)納米晶。（3 3）通

7、過蒸發(fā)、濺射等沉積途徑通過蒸發(fā)、濺射等沉積途徑，如物理氣相沉積（，如物理氣相沉積（PVDPVD）、化）、化學(xué)氣相沉積（學(xué)氣相沉積（CVDCVD）、電化學(xué)方法等生成納米微粒然后固化，）、電化學(xué)方法等生成納米微粒然后固化，或在基底材料上形成納米晶薄膜材料?；蛟诨撞牧仙闲纬杉{米晶薄膜材料。 （4 4）沉淀反應(yīng)方法沉淀反應(yīng)方法，如溶膠一凝膠（，如溶膠一凝膠（sol-gelsol-gel），熱處理時(shí)效沉），熱處理時(shí)效沉淀法等，析出納米微粒。淀法等，析出納米微粒。2準(zhǔn)晶態(tài)2.12.1準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu) 準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)既不同于晶體、也不同于非晶態(tài)。準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)有多種形準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)既不同于晶體、也不同于非晶態(tài)。準(zhǔn)晶

8、結(jié)構(gòu)有多種形式，就目前所知可分成下列幾種類型：式，就目前所知可分成下列幾種類型：va a一維準(zhǔn)晶一維準(zhǔn)晶 這類準(zhǔn)晶相常發(fā)生于二十面體相或十面體相與結(jié)晶相之間發(fā)生相這類準(zhǔn)晶相常發(fā)生于二十面體相或十面體相與結(jié)晶相之間發(fā)生相互轉(zhuǎn)變的中間狀態(tài)，故屬亞穩(wěn)狀態(tài)?；マD(zhuǎn)變的中間狀態(tài)，故屬亞穩(wěn)狀態(tài)。vb b二維準(zhǔn)晶二維準(zhǔn)晶 它們是由準(zhǔn)周期有序的原子層周期地堆垛而構(gòu)成的，是將準(zhǔn)晶它們是由準(zhǔn)周期有序的原子層周期地堆垛而構(gòu)成的，是將準(zhǔn)晶態(tài)和晶態(tài)的結(jié)構(gòu)特征結(jié)合在一起。態(tài)和晶態(tài)的結(jié)構(gòu)特征結(jié)合在一起。vc c二十面體準(zhǔn)晶二十面體準(zhǔn)晶 可分為可分為A A和和B B兩類。兩類。A A類以含有類以含有5454個(gè)原子的二十面體作為

9、結(jié)構(gòu)單元；個(gè)原子的二十面體作為結(jié)構(gòu)單元；B B類則以含有類則以含有137137個(gè)原子的多面體為結(jié)構(gòu)單元；個(gè)原子的多面體為結(jié)構(gòu)單元；A A類二十面體多數(shù)類二十面體多數(shù)是鋁是鋁- -過渡族元素化合物，而過渡族元素化合物，而B B族極少含有過渡族元素。族極少含有過渡族元素。2.22.2準(zhǔn)晶的形成準(zhǔn)晶的形成v 準(zhǔn)晶的形成過程包括準(zhǔn)晶的形成過程包括形核形核和和生長(zhǎng)生長(zhǎng)兩個(gè)過程，故采用兩個(gè)過程，故采用快冷法時(shí)其冷速要適當(dāng)控制，冷速過慢則不能抑制結(jié)快冷法時(shí)其冷速要適當(dāng)控制，冷速過慢則不能抑制結(jié)晶過程而會(huì)形成結(jié)晶相；冷速過大則準(zhǔn)晶的形核生長(zhǎng)晶過程而會(huì)形成結(jié)晶相；冷速過大則準(zhǔn)晶的形核生長(zhǎng)也被抑制而形成非晶態(tài)。此

10、外，其形成條件還與合金也被抑制而形成非晶態(tài)。此外，其形成條件還與合金成分、晶體結(jié)構(gòu)類型等多種因素有關(guān)，并非所有的合成分、晶體結(jié)構(gòu)類型等多種因素有關(guān)，并非所有的合金都能形成準(zhǔn)晶，這方面的規(guī)律還有待進(jìn)一步探索和金都能形成準(zhǔn)晶，這方面的規(guī)律還有待進(jìn)一步探索和掌握。掌握。 五次對(duì)稱性和準(zhǔn)晶相的發(fā)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)晶體學(xué)產(chǎn)生了強(qiáng)烈五次對(duì)稱性和準(zhǔn)晶相的發(fā)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)晶體學(xué)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊，它為物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究增添了新的內(nèi)容，的沖擊，它為物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究增添了新的內(nèi)容，為新材料的發(fā)展開拓了新領(lǐng)域。為新材料的發(fā)展開拓了新領(lǐng)域。 圖圖1： ?-Al4CrSi相沿相沿0001的明場(chǎng)象的明場(chǎng)象 Al-Cr-Si系中一個(gè)新的六

11、方準(zhǔn)晶近似相的電子顯微學(xué)確定系中一個(gè)新的六方準(zhǔn)晶近似相的電子顯微學(xué)確定何戰(zhàn)兵何戰(zhàn)兵 郭可信郭可信（中科院電子顯微鏡重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）（中科院電子顯微鏡重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）n圖圖2：?-Al4CrSi的系列電子衍圖的系列電子衍圖 n圖圖3：?-Al4CrSi沿沿0001帶軸的高分辯電子顯微像帶軸的高分辯電子顯微像 n圖圖4： 實(shí)驗(yàn)上得到的實(shí)驗(yàn)上得到的?-Al4CrSi 六方相的六方相的0001EDP和和模擬的模擬的0001EDP。2.32.3準(zhǔn)晶的性能準(zhǔn)晶的性能v 到目前為止，人們尚難以制成大塊的準(zhǔn)晶態(tài)材料，到目前為止，人們尚難以制成大塊的準(zhǔn)晶態(tài)材料，最大的也只是幾個(gè)毫米直徑，故對(duì)準(zhǔn)晶的研究多集中最大的也只是

12、幾個(gè)毫米直徑，故對(duì)準(zhǔn)晶的研究多集中在其結(jié)構(gòu)方面，對(duì)性能的研究測(cè)試甚少報(bào)道。但從已在其結(jié)構(gòu)方面，對(duì)性能的研究測(cè)試甚少報(bào)道。但從已獲得的準(zhǔn)晶都很脆的特點(diǎn)，作為結(jié)構(gòu)材料使用尚無前獲得的準(zhǔn)晶都很脆的特點(diǎn)，作為結(jié)構(gòu)材料使用尚無前景景。 v 準(zhǔn)晶的密度低于其晶態(tài)時(shí)的密度，這是由于其原準(zhǔn)晶的密度低于其晶態(tài)時(shí)的密度，這是由于其原子排列的規(guī)則性不及晶態(tài)嚴(yán)密，但其密度高于非晶態(tài)，子排列的規(guī)則性不及晶態(tài)嚴(yán)密，但其密度高于非晶態(tài)，說明其準(zhǔn)周期性排列仍是較密集的。準(zhǔn)晶的比熱容比說明其準(zhǔn)周期性排列仍是較密集的。準(zhǔn)晶的比熱容比晶態(tài)大，準(zhǔn)晶合金的電阻率甚高而電阻溫度系數(shù)則甚晶態(tài)大，準(zhǔn)晶合金的電阻率甚高而電阻溫度系數(shù)則甚小小,

13、 , 其電阻隨溫度的變化規(guī)律也各不相同。其電阻隨溫度的變化規(guī)律也各不相同。3 非晶態(tài)材料3.13.1納米晶材料的結(jié)構(gòu)納米晶材料的結(jié)構(gòu) v 非晶態(tài)可由非晶態(tài)可由氣相氣相、液相液相快冷形成，也可在快冷形成，也可在固態(tài)固態(tài)直接形成直接形成 v 合金由液相轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)（金屬玻璃）的能力，既決定于合金由液相轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)（金屬玻璃）的能力，既決定于冷冷卻速度卻速度也決定于也決定于合金成分合金成分。合金成分與形成非晶能力的關(guān)系是。合金成分與形成非晶能力的關(guān)系是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，目前還未能得出較全面的規(guī)律，除了從一個(gè)十分復(fù)雜的問題，目前還未能得出較全面的規(guī)律，除了從熔體急冷可獲得非晶態(tài)之外，晶體材料在高能幅

14、照或機(jī)械驅(qū)動(dòng)熔體急冷可獲得非晶態(tài)之外，晶體材料在高能幅照或機(jī)械驅(qū)動(dòng)（如高能球磨、高速?zèng)_擊等劇烈形變方式）等作用下也會(huì)發(fā)生（如高能球磨、高速?zèng)_擊等劇烈形變方式）等作用下也會(huì)發(fā)生非晶化轉(zhuǎn)變，即從原先的有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序結(jié)構(gòu)（對(duì)于化學(xué)非晶化轉(zhuǎn)變，即從原先的有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序結(jié)構(gòu)（對(duì)于化學(xué)有序的合金還包括轉(zhuǎn)為化學(xué)無序狀態(tài)），這類轉(zhuǎn)變都?xì)w因于晶有序的合金還包括轉(zhuǎn)為化學(xué)無序狀態(tài)），這類轉(zhuǎn)變都?xì)w因于晶體中產(chǎn)生大量缺陷使其自由能升高，促使發(fā)生非晶化。體中產(chǎn)生大量缺陷使其自由能升高，促使發(fā)生非晶化。3.2非晶態(tài)的結(jié)構(gòu)v 非晶結(jié)構(gòu)不同于晶體結(jié)構(gòu)，它既不能取一個(gè)晶胞非晶結(jié)構(gòu)不同于晶體結(jié)構(gòu)，它既不能取一個(gè)晶胞為代表，

15、且其周圍環(huán)境也是變化的，故測(cè)定和描述非為代表，且其周圍環(huán)境也是變化的，故測(cè)定和描述非晶結(jié)構(gòu)均屬難題，只能統(tǒng)計(jì)性地表達(dá)。晶結(jié)構(gòu)均屬難題，只能統(tǒng)計(jì)性地表達(dá)。 v 在非晶態(tài)合金中異類原子的分布也不是完全無序的，在非晶態(tài)合金中異類原子的分布也不是完全無序的，如如B BB B近鄰原子對(duì)就不存在，故實(shí)際上非晶合金仍近鄰原子對(duì)就不存在，故實(shí)際上非晶合金仍具有一定程度的化學(xué)序。具有一定程度的化學(xué)序。3.33.3非晶合金的性能非晶合金的性能 1 1力學(xué)性能力學(xué)性能v 非晶合金的力學(xué)性能主要表現(xiàn)為非晶合金的力學(xué)性能主要表現(xiàn)為高強(qiáng)度高強(qiáng)度和和高斷裂韌性高斷裂韌性非晶合金的強(qiáng)度與組元類型有關(guān)，非晶合金的強(qiáng)度與組元類型

16、有關(guān)，金屬金屬_ _類金屬型的強(qiáng)度高（如類金屬型的強(qiáng)度高（如FeFe8080B B2020非晶），非晶），而金屬而金屬_ _金屬型則低一些（如金屬型則低一些（如CuCu5050ZrZr5050非晶）。非晶）。非晶合金的塑性較低，在拉伸時(shí)小于非晶合金的塑性較低，在拉伸時(shí)小于l l，但，但在壓縮、彎曲時(shí)有較好塑性，壓縮塑性可達(dá)在壓縮、彎曲時(shí)有較好塑性，壓縮塑性可達(dá)40 40 ，非晶合金薄帶彎達(dá)，非晶合金薄帶彎達(dá)180180o o也不斷裂。也不斷裂。 2 2物理性能物理性能v 非晶合金一般具有非晶合金一般具有高的電阻率高的電阻率和和小的電阻溫度小的電阻溫度系數(shù)系數(shù). .目前非晶合金最令人注目的是其優(yōu)

17、良的磁學(xué)目前非晶合金最令人注目的是其優(yōu)良的磁學(xué)性能，包括性能，包括軟磁性能和硬磁性能軟磁性能和硬磁性能。此外，使非晶。此外，使非晶合金部分晶化后可獲得合金部分晶化后可獲得101020nm20nm尺度的極細(xì)晶粒，尺度的極細(xì)晶粒，因而細(xì)化磁疇，產(chǎn)生更好的高頻軟磁性能。有些因而細(xì)化磁疇，產(chǎn)生更好的高頻軟磁性能。有些非晶合金具有很好的非晶合金具有很好的硬磁性能硬磁性能，其磁化強(qiáng)度、剩，其磁化強(qiáng)度、剩磁、矯頑力、磁能積都很高，例如磁、矯頑力、磁能積都很高，例如 NdNdFeFeB B非非晶合金經(jīng)部分晶化處理后（晶合金經(jīng)部分晶化處理后（141450nm50nm尺寸晶粒）尺寸晶粒）達(dá)到目前永磁合金的最高磁能

18、積值，是重要的永達(dá)到目前永磁合金的最高磁能積值，是重要的永磁材料。磁材料。 3 3化學(xué)性能化學(xué)性能v 許多非晶態(tài)合金具有極佳的許多非晶態(tài)合金具有極佳的抗腐抗腐蝕性蝕性，這是由于其結(jié)構(gòu)的均勻性，不，這是由于其結(jié)構(gòu)的均勻性，不存在晶界、位錯(cuò)、沉淀相，以及在凝存在晶界、位錯(cuò)、沉淀相，以及在凝固結(jié)晶過程產(chǎn)生的成分偏析等能導(dǎo)致固結(jié)晶過程產(chǎn)生的成分偏析等能導(dǎo)致局部電化學(xué)腐蝕的因素。局部電化學(xué)腐蝕的因素。3.43.4高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變高分子的玻璃化轉(zhuǎn)變v 非晶態(tài)（無定形）高分于可以按其力學(xué)性質(zhì)區(qū)非晶態(tài)（無定形）高分于可以按其力學(xué)性質(zhì)區(qū)分為分為玻璃態(tài)玻璃態(tài)、高彈態(tài)高彈態(tài)和和粘流態(tài)粘流態(tài)三種狀態(tài)。高彈態(tài)三種狀態(tài)

19、。高彈態(tài)的高分子材料隨著溫度的降低會(huì)發(fā)生由高彈態(tài)向的高分子材料隨著溫度的降低會(huì)發(fā)生由高彈態(tài)向玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變稱為玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變稱為玻璃化轉(zhuǎn)變玻璃化轉(zhuǎn)變。它的。它的轉(zhuǎn)變溫度稱為轉(zhuǎn)變溫度稱為玻璃化溫度玻璃化溫度TgTg。如果高彈態(tài)材料溫。如果高彈態(tài)材料溫度升高，高分子將發(fā)生由高彈態(tài)向粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變，度升高，高分子將發(fā)生由高彈態(tài)向粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變，其轉(zhuǎn)變溫度稱為其轉(zhuǎn)變溫度稱為粘流溫度粘流溫度T Tf f。v 影響玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的因素很多。因?yàn)椴ＡЩ绊懖ＡЩD(zhuǎn)變溫度的因素很多。因?yàn)椴ＡЩ瘻囟仁歉叻肿拥逆湺螐膬鼋Y(jié)到運(yùn)動(dòng)的一個(gè)轉(zhuǎn)變溫溫度是高分子的鏈段從凍結(jié)到運(yùn)動(dòng)的一個(gè)轉(zhuǎn)變溫度，而鏈段運(yùn)動(dòng)是通過主

20、鏈的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)度，而鏈段運(yùn)動(dòng)是通過主鏈的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，所以凡是影響高分子鏈柔性的因素，都會(huì)對(duì)的，所以凡是影響高分子鏈柔性的因素，都會(huì)對(duì)TgTg產(chǎn)生影響。產(chǎn)生影響。4 固態(tài)相變形成的亞穩(wěn)相4.14.1固溶體脫溶分解產(chǎn)物固溶體脫溶分解產(chǎn)物v 當(dāng)固溶體因溫度變化等而呈過飽和狀態(tài)時(shí)，將當(dāng)固溶體因溫度變化等而呈過飽和狀態(tài)時(shí)，將自發(fā)地發(fā)生分解過程，其所含的過飽和溶質(zhì)原自發(fā)地發(fā)生分解過程，其所含的過飽和溶質(zhì)原子通過擴(kuò)散而形成新相析出，此過程稱為子通過擴(kuò)散而形成新相析出，此過程稱為脫溶脫溶。新相的脫溶通常以形核和生長(zhǎng)方式進(jìn)行，由于新相的脫溶通常以形核和生長(zhǎng)方式進(jìn)行，由于固態(tài)中原子擴(kuò)散速率低，尤其在

21、溫度較低時(shí)更固態(tài)中原子擴(kuò)散速率低，尤其在溫度較低時(shí)更為困難，故脫溶過程難以達(dá)到平衡，脫溶產(chǎn)物為困難，故脫溶過程難以達(dá)到平衡，脫溶產(chǎn)物往往以亞穩(wěn)態(tài)的過渡相存在。往往以亞穩(wěn)態(tài)的過渡相存在。1.1.脫溶類型脫溶類型： 脫溶方式可分為連續(xù)脫溶（連續(xù)沉淀）和不連脫溶方式可分為連續(xù)脫溶（連續(xù)沉淀）和不連續(xù)脫溶（不連續(xù)沉淀）兩類。連續(xù)脫溶又分為續(xù)脫溶（不連續(xù)沉淀）兩類。連續(xù)脫溶又分為均勻脫溶和不均勻脫溶（或稱局部脫溶）。均勻脫溶和不均勻脫溶（或稱局部脫溶）。 2.2. 脫溶過程的亞穩(wěn)相脫溶過程的亞穩(wěn)相v 過飽和固溶體脫溶分解過程是復(fù)雜多樣的，因過飽和固溶體脫溶分解過程是復(fù)雜多樣的，因成分、溫度、應(yīng)力狀態(tài)及加

22、工處理?xiàng)l件等因素而異，成分、溫度、應(yīng)力狀態(tài)及加工處理?xiàng)l件等因素而異，通常不直接析出平衡相，而是通過亞穩(wěn)態(tài)的過渡相通常不直接析出平衡相，而是通過亞穩(wěn)態(tài)的過渡相逐步演變過來。逐步演變過來。3 3脫溶分解對(duì)性能的影響脫溶分解對(duì)性能的影響v 脫溶分解對(duì)材料的力學(xué)性能有很大的影響，其脫溶分解對(duì)材料的力學(xué)性能有很大的影響，其作用決定于脫溶相的形態(tài)、大小、數(shù)量和分布等因作用決定于脫溶相的形態(tài)、大小、數(shù)量和分布等因素。一般來說，均勻脫溶對(duì)性能有利，能起到明顯素。一般來說，均勻脫溶對(duì)性能有利，能起到明顯的強(qiáng)化作用，稱為的強(qiáng)化作用，稱為“時(shí)效強(qiáng)化時(shí)效強(qiáng)化”或或“沉淀強(qiáng)化沉淀強(qiáng)化”；而局部脫溶，尤其是沿著晶界析出（包括不連續(xù)脫而局部脫溶，尤其是沿著晶界析出（包括不連續(xù)脫溶導(dǎo)致的胞狀析出），往往對(duì)性能有害，使材料塑溶導(dǎo)致的胞狀析出），往往對(duì)性能有害，使材料塑性下降，呈現(xiàn)脆化，強(qiáng)度也因此下降。性下降，呈現(xiàn)脆化，強(qiáng)度也因此下降。4.24.2馬氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變v