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《固态相变原理新论》可供材料热处理、冶金、铸造、锻压、焊接、压力加工、材料研发等行业的科研人员、技术人员参考，也可作为材料学、材料加工工程等专业的教学参考书。
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| 內容簡介： |
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《固态相变原理新论》是21世纪以来国内外第一部关于固态相变原理新理论的专著，总结了国内外及作者多年来从事材料科学研究和固态相变理论研究的创新性成果，阐明了新理论。在内容上贴近工程实际，接近教学实践，促进新工艺、新材料研发，理论结合实际，促进理论向技术的转化和创新。《固态相变原理新论》共8章，内容包括固态相变的热力学、动力学、晶体学和组织学等，重点是固态相变产物的物理实质和相变机理。
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| 關於作者： |
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刘宗昌，男，1940年生，河北玉田人，内蒙古科技大学教授。1965年毕业于北京钢铁学院（现北京科技大学）金属学系。曾任中国热处理学会理事，内蒙古热处理学会理事长；现任《金属热处理》编委会高级顾问，《材料热处理学报》、《热处理技术与装备》、《热处理》等杂志编委会委员。 从事教学工作49年，讲授本科生和研究生课程，如金属学、金属热处理、金属材料学、固态相变、自然辩证法等，获得多项省部级教学改革成果奖、教学优秀奖和教学名师奖等。 1991年享受政府特殊津贴，1992年评为冶金部高校先进科技工作者，1993年获全国优秀教师称号并获得奖章，2007年评为内蒙古教学名师。 从事材料、固态相变理论和热处理新技术研究，完成横向、纵向课题30多项，为企业创造了显著的经济效益，获省部级科技进步奖10项，专利2项。在教学、科研实践中深入研究了固态相变理论，淘汰了过时的知识，修正了不正确的概念，批驳了错误的观点和学说，提出了固态相变新机制、新理论，发表学术论文280余篇。 出版学术专著、高等院校本科生和研究生教材17部，如《钢件淬火开裂及防止方法》、《珠光体转变与退火》、《过冷奥氏体扩散型相变》、《贝氏体与贝氏体相变》、《奥氏体形成与珠光体转变》、《马氏体相变》、《冶金类热处理及计算机应用》、《金属材料工程概论》、《金属固态相变教程》、《材料组织结构转变原理》、《金属学与热处理》、《固态相变》、《冶金厂热处理技术》、《热处理工程师必备理论基础》等。
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| 目錄：
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目录
前言
第1章导论1
1.1固态相变的分类1
1.1.1按平衡状态分类2
1.1.2按原子迁移特征分类5
1.1.3按热力学分类6
1.2铁的多形性及临界点8
1.2.1体心立方铁的热力学特征8
1.2.2铁的临界点A3A4的形成10
1.3金属及合金整合系统11
1.3.1钢是整合系统不是混合系统11
1.3.2整体大于部分之总和12
1.3.3非线性相互作用13
1.3.4相变的复杂性16
1.3.5组织性能的多样性17
1.4过冷奥氏体转变贯序17
1.4.1过冷奥氏体转变概述18
1.4.2高温区→中温区→低温区相变的演化19
1.4.3从两相共析形核向单相形核的演化21
1.4.4组织形貌的演化21
1.4.5亚结构的演化22
1.5相变热力学——过冷奥氏体转变的驱动力24
1.5.1珠光体转变的驱动力25
1.5.2贝氏体相变驱动力26
1.5.3贝氏体相变计算模型30
1.5.4马氏体相变驱动力33
1.6相变过程中原子的移动方式36
1.6.1相变过程中原子迁移的热力学36
1.6.2相变过程中原子的扩散37
1.6.3过冷奥氏体相变过程中原子的迁移方式38
1.6.4成分不变的原子热激活跃迁位移39
1.6.5原子位移方式不同是区别相变机制的重要判据39
1.7过冷奥氏体转变产物的表面浮凸40
1.7.1珠光体表面浮凸40
1.7.2贝氏体表面浮凸42
1.7.3马氏体表面浮凸44
1.7.4表面浮凸形成机理45
参考文献48
第2章奥氏体的形成50
2.1奥氏体的组织结构50
2.1.1奥氏体的组织形貌50
2.1.2奥氏体的晶体结构51
2.1.3奥氏体成分的不均匀性52
2.1.4奥氏体中的孪晶53
2.1.5奥氏体中的层错56
2.1.6奥氏体的性能57
2.2奥氏体形成机理57
2.2.1奥氏体形成的热力学条件58
2.2.2奥氏体的形核58
2.2.3奥氏体晶核的长大62
2.2.4碳化物溶解和奥氏体成分相对均匀化66
2.2.5奥氏体晶粒的长大68
2.2.6粗大奥氏体晶粒的遗传性69
参考文献70
第3章珠光体与共析分解72
3.1共析分解产物的组织形貌及其物理本质72
3.1.1珠光体的组织形貌72
3.1.2有色合金中的共析分解产物75
3.1.3珠光体的片间距75
3.1.4珠光体组织形貌的多样性76
3.1.5珠光体中的晶体学位向关系77
3.1.6珠光体的定义79
3.2过冷奥氏体共析分解机理80
3.2.1珠光体的形核80
3.2.2珠光体晶核的长大89
3.2.3钢中粒状珠光体的形成93
3.3“相间沉淀”是共析分解的特殊形式98
3.3.1“相间沉淀”的热力学条件98
3.3.2“相间沉淀”产物的形态99
3.3.3“相间沉淀”机制100
3.4先共析相的析出103
3.4.1亚共析钢中先共析铁素体的析出103
3.4.2先共析铁素体的析出速度106
3.4.3魏氏组织铁素体的形成108
3.4.4先共析碳化物的析出109
3.4.5伪共析转变111
3.5影响过冷奥氏体共析分解的内在因素112
3.5.1奥氏体化状态112
3.5.2奥氏体成分的影响113
3.5.3固溶稀土对相变的影响115
3.5.4合金元素对过冷奥氏体转变的整合作用116
3.6过冷奥氏体转变C曲线119
3.6.1钢中TTT图的类型120
3.6.2退火用动力学C曲线125
3.7固溶稀土的存在形式及对相变的影响127
3.7.1稀土在钢中的固溶128
3.7.2固溶稀土的存在形式129
3.7.3固溶稀土对相变的影响131
参考文献131
第4章贝氏体与贝氏体相变134
4.1贝氏体相变的特征及定义134
4.1.1贝氏体相变的过渡性134
4.1.2贝氏体相变的其他特征141
4.1.3贝氏体和贝氏体相变的定义143
4.2贝氏体组织形态和亚结构145
4.2.1概述145
4.2.2铁基贝氏体的组织形貌147
4.2.3下贝氏体组织形貌152
4.2.4贝氏体组织中的亚结构157
4.2.5贝氏体碳化物163
4.2.6贝氏体中的位向关系167
4.2.7有色合金中的贝氏体171
4.3贝氏体相变的动力学特征173
4.3.1贝氏体铁素体长大速度173
4.3.2贝氏体相变动力学图的特征178
4.3.3影响贝氏体转变动力学的因素186
4.4块状相变190
4.4.1金属中的块状相变190
4.4.2块状相变的形核长大194
4.4.3块状相变机制195
4.4.4块状相变与贝氏体相变的关系196
4.5贝氏体相变机制197
4.5.1贝氏体相变的切变学说和扩散学说197
4.5.2超低碳钢的贝氏体相变198
4.5.3奥氏体中的贫碳区与富碳区204
4.5.4贝氏体铁素体的形核206
4.5.5贝氏体铁素体晶核的长大210
4.5.6贝氏体碳化物形成机理213
4.5.7贝氏体相变既非切变机制，也非扩散机制221
4.6碳含量对贝氏体组织形貌的影响223
4.6.1碳含量对贝氏体组织形貌的影响223
4.6.2碳含量的影响机理228
4.6.3钢中贝氏体组织形成过程230
4.7贝氏体形核长大的直接观察231
4.7.1一片贝氏体的形成232
4.7.2贝氏体片条群的形成233
4.8贝氏体相变学术论争简评236
4.8.1贝氏体相变学术观点的主要分歧236
4.8.2对两派学术论争的评价238
参考文献239
第5章马氏体与马氏体相变242
5.1马氏体相变的分类特征及定义242
5.1.1马氏体相变的分类242
5.1.2马氏体相变的特征247
5.1.3马氏体的定义251
5.2马氏体组织形貌及其物理本质251
5.2.1体心立方马氏体252
5.2.2体心正方马氏体254
5.2.3钢中马氏体的物理本质264
5.3马氏体的晶体结构及位向关系264
5.3.1钢中马氏体的晶体结构和碳原子的位置265
5.3.2马氏体中的位向关系和惯习面274
5.3.3马氏体的比体积279
5.4马氏体亚结构及形成机制280 5.4.1马氏体中的位错亚结构及其形成机制281
5.4.2孪晶亚结构及其形成机制284
5.4.3马氏体中脊及成因290
5.5马氏体相变的阻力和马氏体点294
5.5.1马氏体相变的阻力295
5.5.2切变能耗299
5.5.3马氏体点及应用301
5.6马氏体相变动力学303
5.6.1变温马氏体相变动力学304
5.6.2等温马氏体相变动力学307
5.6.3爆发型马氏体转变动力学310
5.6.4热弹性马氏体相变311
5.6.5表面马氏体转变313
5.7马氏体相变的切变机制及其误区316
5.7.1马氏体相变切变机制的研究历程及评价316
5.7.2马氏体相变晶体学的经典模型318
5.7.3依据位向关系设计切变模型不妥325
5.7.4马氏体相变切变机制的误区326
5.8马氏体相变的形核331
5.8.1马氏体相变的形核模型332
5.8.2马氏体相变形核的新观察332
5.8.3隐晶马氏体的形核336
5.8.4马氏体形核机制336
5.8.5马氏体临界晶核尺寸及形核功339
5.9马氏体相变新机制及晶核的长大346
5.9.1纯铁γ→α马氏体相变机制346
5.9.2FeC合金马氏体相变机制352
5.9.3马氏体晶核的长大353
5.10马氏体组织形貌的形成357
5.10.1马氏体组织呈现不同形貌的学说357
5.10.2马氏体组织形貌的演化358
5.10.3应变能是主导马氏体形貌演化的重要因素362
5.10.4隐晶马氏体组织及形成366
5.11马氏体形核长大的直接观察370
5.11.1马氏体片形成的直接观察371
5.11.2马氏体形核长大过程的观察376
5.11.3关于马氏体长大速度377
参考文献378
第6章淬火钢的回火转变382
6.1FeC马氏体的脱溶382
6.1.1新鲜马氏体在低温回火时性能的变化382
6.1.2碳原子的偏聚384
6.1.3FeC马氏体脱溶时的过渡相384
6.1.4平衡相θFe3C387
6.2回火时α相和残留奥氏体的变化388
6.2.1马氏体两相式分解的学说应当摒弃388
6.2.2α相物理状态的变化390
6.2.3残留奥氏体的转变394
6.3合金马氏体的回火397
6.3.1FeMC马氏体脱溶时的平衡相397
6.3.2FeMC马氏体脱溶时的温度时间贯序398
6.3.3合金马氏体的回火二次硬化402
6.3.4H13钢淬火马氏体的回火及二次硬化406
6.4贝氏体的回火转变410
6.5回火组织的概念416
6.5.1回火马氏体416
6.5.2回火托氏体417
6.5.3回火索氏体418
参考文献420
第7章脱溶421
7.1脱溶热力学422
7.2调幅分解424
7.2.1调幅分解的合金系及组织424
7.2.2调幅分解的驱动力425
7.2.3调幅分解的上坡扩散428
7.2.4调幅分解的阻力429
7.3有色合金中的脱溶430
7.3.1AlCu合金的脱溶431
7.3.2晶体缺陷对时效的影响437
7.3.3合金时效后的性能439
7.4含铜钢的脱溶440
7.4.1含铜钢的时效441
7.4.2含Cu钢脱溶GP区442
7.4.3含铜钢沉淀机制446
7.4.4含铜钢时效强化机制446
7.5含铜钢中Cu的脱溶与强化的计算449
7.5.1EET理论与晶胞模型建立450
7.5.2价电子结构计算结果与分析452
7.5.3试验验证与分析452
参考文献454
第8章固态相变研究新进展概要456
8.1新观察新发现456
8.1.1奥氏体在片状珠光体中形核长大456
8.1.2珠光体表面浮凸的试验发现456
8.1.3退火用TTT图456
8.1.4碳化物与贝氏体片主轴方向456
8.1.5贝氏体铁素体和奥氏体的高分辨像457
8.1.6贝氏体碳化物形核的观察457
8.1.7贝氏体铁素体长大速度的直接观测457
8.1.8贝氏体相变动力学图的特征457
8.1.9凸透镜状马氏体的立体形貌458
8.1.10KS关系普遍存在偏差458
8.1.11超低碳马氏体中存在孪晶亚结构459
8.1.12发现板条状马氏体中存在层错亚结构459
8.1.13实测板条状马氏体长大速度459
8.1.14马氏体相变形核地点新观察459
8.1.15固溶稀土对相变产生影响460
8.1.16过冷奥氏体转变贯序460
8.1.17含Cu钢脱溶GP区460
8.2新观点新理论461
8.2.1以系统整合的方法进行固态相变研究461
8.2.2过冷奥氏体转变贯序461
8.2.3原子位移方式不同是区别相变机制的重要因素461
8.2.4奥氏体成分是不均匀的462
8.2.5珠光体的片间距462
8.2.6珠光体转变不存在领先相463
8.2.7珠光体的临界晶核尺寸和形核功463
8.2.8共析共生，共享台阶机制463
8.2.9关于“相间沉淀”464
8.2.10贝氏体相变最主要的特征是过渡性464
8.2.11超低碳贝氏体实际上是无碳贝氏体464
8.2.12贝氏体中的亚结构464
8.2.13贝氏体碳化物形成机制要点465
8.2.14块状相变机制465
8.2.15块状相变与贝氏体相变的关系465
8.2.16贝氏体临界晶核尺寸及形核功466
8.2.17贝氏体碳化物的形核问题466
8.2.18碳含量对贝氏体相变的影响467
8.2.19贝氏体的长大467
8.2.20马氏体相变的主要特征468
8.2.21马氏体中的GP区468
8.2.22马氏体相变的体积膨胀效应468
8.2.23切变机制的误区469
8.2.24马氏体高密度位错的形成机制470
8.2.25马氏体孪晶的形成机制470
8.2.26马氏体中脊的形成机制470
8.2.27马氏体晶核临界尺寸和形核功471
8.2.28马氏体中极高密度位错的形成471
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| 內容試閱：
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第1章导论
20世纪中叶兴起应用系统科学的方法研究自然界的复杂性问题[1]按照科学技术哲学的理论，金属及合金是开放的复杂系统，其固态相变复杂多变但是，在近代物理冶金研究中，由于条件的限制，将金属视为简单性问题，或将复杂性问题进行简单化处理，以便得出一定的规律性，这在当时是必要的然而，实际上，金属合金和钢，尤其是合金钢，都是复杂系统，属于复杂性问题，用研究简单性问题的方法往往难以得出精确的结论
本书遵照科学技术哲学原理，阐明金属及合金的复杂性，指出各种金属合金钢及其合金钢都是复杂的整合系统，原子晶格相组织是组成系统各个层次的要素，这些要素之间的非线性相互作用，使固态相变组织形貌和性能等具有了复杂的物理实质和变化规律[2]奥氏体是钢中的重要组成相之一，将钢加热到临界点A1以上，得到单一奥氏体状态，或奥氏体+碳化物等多相的整合状态，再以各种方式冷却到临界点以下，在不同的过冷度下，过冷奥氏体将分别发生各类复杂的相变钢中的固态相变是迄今为止最为复杂的相变过冷奥氏体从高温区到低温区的转变，即先共析铁素体析出Ar3二次渗碳体析出Arcm→共析分解珠光体转变→贝氏体相变→马氏体相变是一个复杂的整合系统，是一个逐级演化的过程，各相变产物的组织结构具有复杂性和多样性，且相互之间存在密切的联系20世纪的研究，忽视了这一系统的整体性和关联性，对于珠光体转变贝氏体相变马氏体相变三者之间的整合关系缺乏应有的关注，没能建立完整的理论体系，应当以系统整合的方法研究过冷奥氏体的转变规律，尤其是中温区的贝氏体相变，具有过渡性，其组织结构动力学相变机制等各方面与马氏体相变珠光体转变都有着千丝万缕的联系马氏体相变与贝氏体相变存在密切的关系，但以往都孤立地进行切变机制的研究，没有将其视为过冷奥氏体整合系统中的一个子系统，因此陷入重重误区
本书以大量新的试验事实和理论分析，全面系统结合实际地研究和阐述了金属整合系统中各类相变的演化规律
1.1固态相变的分类
分类是根据研究对象的共同点和差异点，将对象划分为不同种属的方法材料组织结构转变极为复杂，种类繁多在固态下发生相变重结晶的组织结构转变属于固态相变，而塑性变形虽然引起组织变化，但不改变晶体结构，不属于固态相变
按相变的平衡状态可以分为平衡相变和非平衡相变;按热力学分类，可分为一级相变和多级相变;按原子的迁移特征分类，可分为扩散型相变和无扩散型相变等
1.1.1按平衡状态分类
1. 平衡转变
定义:在极为缓慢的加热或冷却条件下形成符合状态图平衡组织的相转变，属于平衡转变平衡转变一般有下列七种
1 纯金属的同素异构转变
定义:纯金属在温度和压力改变时，由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程，称为同素异构转变
金属的多形性是金属固态相变复杂性的根源许多固态金属元素和非金属元素具有多种晶体结构，从元素周期表中查出具有多形性的元素均列在表1-1中
表1-1元素的多形性
表1-1列举了12种金属元素和两种非金属元素的多种晶型当金属元素形成金属间化合物和碳化物等化合物时晶型还会有许多复杂的变化
不同的晶体结构存在于不同的温度和压力下，如铁有α-Febccγ-Fefccδ-Febcc三种状态，两种晶体结构增加压力时，可以产生另一种新的晶体结构，如室温下，在超高压条件下，α-Fe转变为密排六方的ε-Fehcp，见图1-1
图1-1纯铁的温度-压力相平衡图
从表1-1可见，FeMnUNp是具有复杂多变的晶型的四种元素国民经济中应用最广泛的铁及铁基合金是典型的具有多形性转变的金属，是人类开发利用较早并对社会文明发挥了突出作用的金属
纯铁的同素异构转变和铁基固溶体的多形性转变导致复杂多变的固态相变
Fe-C合金中加入合金元素形成Fe-M-C系合金，构成合金钢及铁基合金，形成多种代位固溶体间隙固溶体碳化物和金属间化合物等，导致复杂多变的固态相变
2 多形性转变
定义:金属固溶体中的同素异构转变称为多形性转变
纯金属中溶入溶质元素形成固溶体时，也发生同素异构转变，如奥氏体是碳及合金元素溶入γ-Fe的固溶体，奥氏体能转变为α-铁素体δ-铁素体同素异构转变和多形性转变是固态相变的主要类型，是固态相变的根源之一
3 共析转变
定义:冷却时，固溶体同时分解为两个不同成分和结构的相的固态相变称为共析转变可以用反应式γ→α+β表示共析分解生成的两个相的结构和成分都与反应相不同，如钢中的珠光体转变A→F+Fe3C，是一分为二的过程，是两相共析共生的过程
4 包析转变
定义:冷却时由两个固相合并转变为一个固相的固态相变过程称为包析转变用α+β→γ表示在Fe-B系中，于910℃发生γ+Fe2B→α的包析反应此外，在Mg-Zn系Cu-Zn系合金中也有包析转变
5 平衡脱溶
定义:在高温相中固溶了一定量的合金元素，当温度降低时溶解度下降，在缓慢冷却的条件下，过饱和固溶体将析出新相，此过程称为平衡脱溶在这个转变中，母相不消失，但随着新相的析出，母相的成分和体积分数不断变化，新相的成分结构与母相不同例如，在缓慢冷却的条件下，奥氏体中析出二次渗碳体，铁素体中析出三次渗碳体，属于这种转变
6 调幅分解
定义:某些合金在高温时形成单相的均匀固溶体，缓慢冷却到某一温度范围内时，通过上坡扩散，分解为两相，其结构与原固溶体相同，但成分不同，是成分不均匀的固溶体，这种转变称为调幅分解用反应式α→α1+α2表示
7 有序化转变
定义:在平衡条件下，固溶体中各组元原子的相对位置由无序到有序的转变过程称为有序化转变铁-铝合金和金-铜合金和铜-锌合金等合金系中都可以发生有序化转变，如在铁铝系平衡图中，铝含量为0~36%的Fe-Al合金存在有序-无序转变，铝含量为13.9%~20%的Fe-Al合金，从700℃以上的无序α相缓冷下来时，发生α→β1Fe3Al的转变，Fe3Al为有序固溶体，具有体心立方结构
2. 非平衡转变
在非平衡加热或冷却条件下，平衡转变受到抑制，将发生平衡图上不能反映的转变类型，获得不平衡组织或亚稳状态的组织钢和有色合金中都能发生不平衡转变，如钢中可以发生伪共析转变马氏体相变和贝氏体相变等
1 伪共析转变
如图1-2所示，当奥氏体过冷到阴影区时，奥氏体同时满足了析出铁素体和渗碳体的条件，无论是亚共析钢，还是
图1-2伪共析转变示意图
过共析钢，都能够获得单一的珠光体组织这种珠光体组织中铁素体和渗碳体的比例与平衡共析转变得到的珠光体不同，若是亚共析钢冷却得到的伪珠光体，其中的铁素体含量较多;若是过共析钢，则其伪珠光体中的渗碳体量较多
定义:某些非共析成分的钢，当奥氏体以较快的速度冷却时，发生同时析出铁素体和渗碳体的共析转变，形成伪珠光体组织，称为伪共析转变
含VTi的低碳合金钢空冷时发生的“相间沉淀”是一种特殊的伪共析转变
2 马氏体相变
定义:马氏体相变是过冷的母相中所有原子集体协同位移，无扩散地进行晶格重构，转变为一种新相的一级相变
如在钢中，将奥氏体以较大的冷却速度过冷到低温区，原子难以扩散，则奥氏体以无扩散方式发生转变，得到马氏体组织，如板条状马氏体和片状马氏体等
3 贝氏体相变
定义:钢中的贝氏体相变是过冷奥氏体在中温区发生的过渡性相变，形成以条片状贝氏体铁素体为基体，内部存在亚单元和较高密度位错亚结构，在贝氏体铁素体基体上可能分布着渗碳体ε-碳化物或残留奥氏体等相的整合组织
20世纪，贝氏体相变理论研究分为两个学派:切变学派和扩散学派，学术观点不同，激烈地争论近40年而无果21世纪以来，刘宗昌等为统一两派观点，对贝氏体相变理论进行了整合，指出贝氏体相变是过渡性相变，原子既不是切变位移，也不是扩散位移，而是碳原子长程扩散，铁原子和替换原子在界面上非协同热激活跃迁位移而实现的相变[3]
4 不平衡脱溶
与平衡脱溶不同，合金固溶体在高温下溶入了较多的合金元素，之后快冷，得到过饱和固溶体然后在室温或加热到其溶解度曲线以下的温度进行等温保持，从过饱和固溶体中析出一种新相，这就是不平衡脱溶沉淀
定义:合金经高温固溶处理后，在室温或加热到某一温度等温，过饱和固溶体中脱溶析出新相的过程，称为不平衡脱溶
以碳原子过饱和的马氏体，重新加热到Fe-Fe3C相图的固溶线PQ以下的某一温度A1以下等温，过饱和的α相中将析出Fe3C或其他碳化物等新相，如ε-Fe2.4Cη-Fe2C和χ-Fe5C2等不平衡相，都是Fe3C的过渡相这也属于过饱和固溶体的不平衡脱溶沉淀，也是一种不平衡转变
5 块状相变
块状相变也是一种不平衡转变如在冷却速度足够快时，γ相可能通过块状相变的机制转变为α相块状相变与马氏体转变不同，虽然转变前后的新相和旧相成分相同，属于无扩散相变，但新相形态和亚结构不同于马氏体块状相变时，新相与旧相的交界面处原子进行热激活跃迁位移，转变产物呈块状或条片状纯铁Fe-NiFe-MnCu-Zn和Ti-Ag等合金中均发现了块状相变[3]
定义:母相通过相界原子的热激活跃迁而形核-长大的成分不改变的无扩散相变，形成块状新相的一级相变
1.1.2按原子迁移特征分类
固态相变发生相的晶体结构的改造或化学成分的调整，需要原子迁移才能完成按其迁移特征分为扩散型相变和无扩散型相变
1. 扩散型相变
在相变时，新旧相界面处，在化学位差的驱动下，旧相原子单个地无序地统计地越过界面进入新相在新相中，原子打乱重排，新旧相原子排列顺序不同，界面不断向旧相推移扩散型相变又分为界面控制和体扩散控制两种
1 界面控制的扩散型相变
纯金属的多形性转变只是晶体结构的变化，而不发生成分的改变新相的形成仅需要旧相原子越过界面，并成为新相的一员，是依靠原子自扩散完成的因此，界面推移速度取决于最前沿的原子跃过相界面的频率和新旧相原子化学位差
近年来，有人认为纯铁发生γ→α转变时，相界面上的原子就近转入新相，而母相原子替补式地进入相界面，如此循环下去，相界面则不断向母相一侧迁移，新相不断长大
2 体扩散控制的扩散型相变
在这种相变中，由于新相成分与母相不同，相界面的迁移除了受界面机制控制外，还必须满足溶质原子重新分布的要求因此，其界面的迁移需要溶质原子在母相晶格中长程扩散这就是体扩散控制的扩散型相变
2. 无扩散型的马氏体相变
马氏体相变属无扩散相变，新旧相的结构不同，但化学成分相同界面处母相一侧的原子不是单个地无序地统计地跃过相界面进入新相，而是集体协同位移相界面在推移过程中保持共格或半共格关系
金属固态相变具有自组织机制，扩散与无扩散的原子跃迁方式是在外界条件变化时通过系统自组织调节的如一定成分的奥氏体在Ar1温度下，以扩散方式进行共析分解;而温度降至Ms点时，则以无扩散方式进行马氏体转变;而在Bs与Ms之间温度，则发生贝氏体相变贝氏体相变具有过渡性质[3]
1.1.3按热力学分类
热力学分类是按温度和压力对自由焓的偏导函数在相变点的数学特征，即连续或非连续，将相变分为一级相变和二级相变等
在相变温度下，两相的自由焓及化学位均相等，即Gα= Gβ，μα=μβ如果相变时的化学位的一级偏导数不等，则称为一级相变即
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