物理百科

扩散相变

2022-12-30

diffusional phase transition

简介

由相变过程中原子运动特性不同,可将固态相变分为无扩散型相变和扩散型相变. 无扩散型相变指的是相变过程中原子进行协调运动,母相和新相化学成分几乎完全一样. 扩散型相变指相变过程中依靠原子的扩散运动来进行. 扩散型相变既可能是成分发生变化的相变,例如过饱和固溶体的脱溶沉淀、Spinodal分解、共析转变等; 也可能是成分不发生变化的相变. 例如纯金属的同素异构转变、一级的有序-无序转变、再结晶等.在新相成分改变的相变中,原子作长程扩散.如果相变包括形核和长大机制,则形核率和长大速率都受溶质原子扩散控制. 例如珠光体相变时,其界面移动速率 .其中cα、cγ分别为γ-α界面上α相、γ相的成分,D为溶质在γ相中的扩散系数. 在连续型无成核过程的Spinodal分解中原子以“上坡扩散”的方式进行成分的再分配,相变速率与原子扩散密切相关. 新相成分不改变的扩散型相变,原子一般不进行长程扩散. 例如一级的有序-无序转变,原子只在相界面处作短程扩散,相变速率受这种界面迁移率控制.

总而言之,相变的动力学是由原子迁移速率所控制的相变是扩散型相变. 由于相变的多样性和复杂性,有的相变往往兼有不同的特征,明显划分相变的类型是困难的. 例如贝氏体相变中Fe原子以无扩散方式进行晶格改组,碳原子要进行扩散,因而这种相变就兼有扩散型和无扩散型两者的特征.

拓展资料

扩散相  相转变  α→β相变  连续相变