组织转变动力学中JMAK方程理论及应用实例

组织转变动力学中JMAK方程理论及应用实例合金热力学课程汇报一、组织变化的概观二、约翰逊-迈尔(JMAK)方程推导三、JMAK方程应用实例汇报纲要3组织变化的概观组织变化包括：初期过程与长大过程4组织变化的概观形核类型非形核类型方程描述约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论5相的生成相互碰撞过程假定在某时刻t，z个相，每个体积为vi近似：X代表相变完成程度6①0形核(同时形核)：假设V0的材料中有V0no个晶核，t时刻①7②恒定形核率形核：t时刻扩展的体积：约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论71exp()nXkt形核类型：方程描述（JMAK方程）X表示组织转变的进行度，t表示时间，k为系数JMAK方程是由W.A.Johnson和R.F.Mehl，M.Avrami于1939年提出，用于表述形核类型的相变的进行程度的（X）和经过时间（t）之间的关系约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论8同时形核：假设V0的材料中有VoNo个晶核，t时刻恒定形核率形核：t时刻扩展的体积：n=3n=4约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论9n=1.5n=2.5析出粒子的JMAK方程（扩散控制）同时形核恒定速率形核约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论101exp()nXktJMAK:Avrami指数与温度有关的动力学常数K的影响n的影响约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论11不同的形核下的长大方式的对应的n值约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论12JMAK方程应用实例1exp()nXktJMAK:Avrami指数lnln1lnXntconst13差示扫描量热法（differentialscanningcalorimetry，DSC）JMAK方程应用实例14时间tT=1000Kt1t2JMAK方程应用实例实例一1516实例一A22051100oC,1h800oC,15min固溶时效800oC,1h800oC,7h17实例一lnln1lnXntconst18不同的形核下的长大方式的对应的n值约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论19实例一20实例二21实例二扩散控制22不同的形核下的长大方式的对应的n值约翰逊-迈尔(JMAK)相关理论小结•JMAK主要是应用在晶化动力学，时效析出动力学，再结晶动力学等方面的研究•关键是获得相转变程度随时间的变化曲线，测量这些曲线的方法除了DSC法外，还有如电阻法，热膨胀等方法•JMAK在描述相变进行程度方面，经常出现不吻合的情况，需要根据特殊情况给予修正2324Thankyou!欢迎老师、同学们批评指正！