材料科学基础(相图)-复习提纲

材料科学基础——相图部分（2013年）

第6章单组元相图及纯晶体的凝固

6.1 单元系相变的热力学及相平衡

相率——在单元、二元及三元相图中的应用。

6.2 纯晶体的凝固

❶液态结构：长程无序，短程有序，结构起伏；

❷结晶驱动力：ΔG v=−L mΔT/T m, L m熔化热

❸形核：

均匀形核、非均匀形核

形核机理分析

临界晶核半径及临界形核功

❹形核率

❺晶体生长

液-固界面的构造：小平面形状，非小平面形状，光滑界面，粗糙界面

晶体长大方式和长大速率

连续长大，二维晶核，借螺型位错长大

❻结晶动力学及凝固组织——结晶动力学结论

❼纯晶体凝固时的生长形态

正温度梯度：光滑界面，台阶生长，保持小平面；粗糙界面，平面生长负温度梯度：金属以枝晶生长为主，非金属则以小平面为主

6.3 气固相变与薄膜生长

蒸发及凝聚热力学条件

第7章二元系相图

7.1 二元相图的表示和测定方法

❶二元相图的坐标体系；

❷平衡相图中，平衡的理解。

7.2 相图热力学的基本要点

❶混合焓（相互作用参数）对自由能-成分曲线的影响

❷公切线原理；

❸杠杆法则；

7.3 二元相图

❶匀晶相图：固溶体的平衡凝固，固溶体的非平衡凝固，组织示意图；

❷共晶相图：共晶反应，共晶合金的平衡凝固及非平衡凝固，共7种合金成分随温度变化从液相到常温的转变方式，组织示意图；

❸包晶相图：包晶反应，三种平衡转变，组织示意图；

❹混溶间隙相图与调幅分解，结合7.1中的内容理解；

❺根据相图推测合金的性能，仔细复习；

❻铁碳合金相图：相及组织的平衡转变过程的分析，组织示意图。

第8章三元相图

8.1 三元相图基础

❶成分表示方法；

❷等量线，等比线，直线法则，杠杆定律，重心定律；

❸水平截面图的组成与性质；

❹两种垂直截面图的特点；

❺投影图的特点。

8.2 固态互不溶解的三元共晶相图

❶空间模型——各相区的空间分布规律、液相面、固相面及中间面；

❷水平与垂直截面图；

❸投影图——各线的含义；

❹结晶规律——投影图中各个区域及特殊位置；

❺合金结晶过程，各相成分变化规律。

8.3 固态有限互溶的三元共晶相图

❶空间模型——各相区的空间分布规律、液相面、固相面、中间面及固溶曲面；

❷水平与垂直截面图；

❸投影图——各线的含义；

❹结晶规律——投影图中各个区域及特殊位置；

三元相图小结：

❶二相平衡时，温度变化时，各相成分变化规律；

❷三相平衡系统的转变类型及空间分布规律；❸四相平衡系统的转变类型及空间分布规律。