相界面及相变晶体学择优

摘要：固态相变是调控材料微观组织的一种重要手段。相变过程中,为了降低新相的形核能垒,新相与母相之间倾向于形成特定的位向关系,从而实现低能界面结构。两相之间这种形成特定晶体学特征的现象被称为相变晶体学择优。与相变热力学及相变动力学一样,相变晶体学也是理解微观组织形成不可缺少的知识。两相界面结构是理解相变晶体学择优规律的关键。由低能界面与界面匹配之间的关系出发,介绍了理解相变晶体学择优规律的几何模型及其应用。首先介绍匹配好区的定义,接着介绍定量描述匹配好区分布及界面位错结构的O点阵理论,以及由O点阵理论衍生出的相变晶体学几何模型和方法。相变晶体学模型输入简单,通常只需两相晶格常数,即可输出丰富的相变晶体学数据。最后以双相不锈钢中奥氏体析出相的相变晶体学为例,介绍了作者近年来开发的相变晶体学计算软件PTCLab的应用。此外,介绍的方法原则上适用于晶界的分析。