1、第4章 材料的固态相变 (Solid phase transformation of materials),例：含碳1.0-wt的碳钢 加热到780C保温后随炉冷却或在空气中冷却（退火或正火）珠光体组织（体心立方的-Fe和中间相Fe3C的混合）较低的硬度可容易地将其切削成需要的形状（如将其加工成刀具） 机械加工完毕后再将加工成的刀具加热到780C保温后淬入水中冷却（淬火）体心正方的马氏体为主的组织高硬度，使刀具具有良好的耐磨性，可用来切削其他金属（钢切钢）,通过适当的加热和冷却处理可控制相变控制结构控制性能。,4. 1 固态相变的概念及分类 (Concepts and classficatio
2、ns of solid phase transformations),4. 1. 1 相变的基本概念 (Fundamental concepts of phase transformations),相(phase)：系统中均匀的，与其他部分有界面分开的部分。（不严格定义）,The sum of all those protions of a material system which are identical in chemical composition and physical state, and are separated from the rest of the system by
3、 a distinct interface called the phase boundary. 化学组成和物理状态相同，并以称作相界面的特殊界面和体系的其余部分分开的物质体系所有部分之和。(朗文清华英汉双解科技大词典）,均匀：化学成分和性质在给定的范围内连续变化，没有突变。,相变：材料从旧的相存在方式向新的相存在方式的转变。,相变是自然界中普遍存在的现象。,4. 1. 2 固态相变的一般特点 (General characters of solid phase transformations),相变过程中不同的新旧相之间的界面。 错配度m很小共格界面；m增大，弹性应变增大，界面上产生一些位错
4、降低弹性应变能半共格界面；m再大非共格界面。,界面能来自界面原子排列不规则导致的能量升高和新、旧相的化学成分改变引起的化学能。,一般认为： m0.25，非共格，界面能约1.0J/m2,1 相界面,为降低界面能，新旧两相晶体之间往往存在一定的位向关系常以低指数的原子密度大而又匹配较好的晶面互相平行。,例：同素异构转变450C -Co (hcp, A3)Co (fcc, A1),存在位向关系：,2 位向关系,固态相变时，新相往往在母相的一定结晶面上开始形成，这个晶面称为惯习面。,例：亚共析钢的魏氏组织（针状铁素体+珠光体）,3 惯习面,针状铁素体都沿奥氏体111面析出，相互平行111面即惯习面,新
5、、旧相比容不同，新相形成时的体积变化受周围母相约束，不能自由胀缩而产生应变，系统额外增加应变能。,固态相变的阻力除界面能外，还增加了应变能一项，因此形核要在较大的过冷（热）度下才能发生。,4 应变能,新相的形状取决于界面能和应变能的比： 应变能小：球状 应变能增加：针状 应变能再增加：盘状,缺陷是母相中的不稳定因素，有利于相变发生、新相形成和长大。,5 晶体缺陷对固态相变的影响,原因： 缺陷处能量高，可为新相形成提供驱动力（能量起伏）； 缺陷处原子排列不规则，可能有局部与新相的结构相近（结构起伏）； 缺陷处可能有元素偏聚，局部可能更接近新相的化学组成（成分起伏）。 缺陷处原子排列不规则，促进原
6、子扩散，有利于相变时新相生核、长大。,若新、旧相成分不同，则相变一般通过某些组元的扩散才可进行。 若新、旧相成分相同，则相变原子重排一般也要通过原子自扩散。,液态：D10-7cm2/sec 固态：D10-710-8cm2/天，扩散慢得多固态相变很少按平衡相图转变,例：共析钢： 缓慢冷却：奥氏体珠光体（扩散型相变，平衡相变）快速冷却：奥氏体马氏体（非扩散型相变，非平衡相变，亚稳相）,6 扩散对固态相变的影响,4. 1. 3 固态相变的分类 (Classfications of solid phase transformations),新旧相的化学位相等，但其一阶偏导不同的相变,一级相变：VV ，
7、SS,由于 知,即一级相变前后熵和体积都呈不连续变化,相变时有相变潜热和体积突变。,1 按热力学分类,一级相变,新旧相的化学位及其一阶偏导都相等，但二阶偏导不相等的相变。即，,由前面叙述知，对二级相变：VV ，SS,即相变时无熵变和体积变化。,二级相变,但,相变使热容、压缩系数、热膨胀系数均发生不连续变化。,其中CP为定压热容,为压缩常数,为热膨胀系数,所以对二级相变有,这一特点此处不给出严格证明。,二级相变：两平衡相的成分总相同,一级相变：只有在相图的极大和极小点处新、旧相的成分才相同,两种相变的特点,扩散型相变：相变过程中伴随着原子的扩散，相变过程受原子扩散控制。非扩散型相变：相变过程中无
8、原子扩散。半扩散型相变：相变过程中有原子扩散，相变部分受原子扩散控制。,2 按原子迁移情况分类,1同素异构转变 一级 扩散型 2脱溶（析出） 一级 扩散型 3共析 一级 扩散型 4包析 一级 扩散型 5马氏体转变 一级 非扩散型 6块状体转变 一级 半扩散型 7贝氏体转变 一级 半扩散型 8调幅分解 一级 扩散型 9有序化转变 一级或二级 扩散型 10磁性转变 二级 非扩散型 11超导转变 二级 非扩散型,3 常见固态相变的分类,4. 2 多晶形性转变 ( Polymorphism transformation),举例：纯铁相图,4. 2. 1 相变驱动力 (Driving force of
9、the phase transformation),可知 dG=VdP-SdT V：体积，P：压强 恒压下有 dG=-SdT,新、旧相的体积自由能差G 为相变的驱动力。,S S， 曲线斜率不同，在T0温度相交,T T0时G0,由自由能 G=H-TS H：热焓，T：绝对温度，S：熵,4. 2. 2 相变过程 (Processes of the phase transformation),同质异形转变的过程包括形核长大,形核为非均匀形核，一般在晶界优先发生,晶界处： 能量起伏：能量高，晶界消失则能量降低。提供克服相变阻力（界面能和弹性应变能）的能量。 结构起伏：结构不规则，可能有局部的原子排列按新
10、相的规则。,长大：新相吞噬旧相，直至互相接触。,4. 3 共析转变 (Eutectoid transfromation),本节以共析转变说明扩散型相变的特征,定义：由一个固相同时析出另外两个新固相的相变。对应概念： 共晶：由液相中同时结晶出两个固相的相变。L ,4. 3. 1 共析转变的热力学 (Thermodynamics of eutectoid transfromation),相律：自由度f=组元数C-相数P+2 恒压下：f=C-P+1,对二元系f=2-3+1=0 三相共存时，温度和各相的成分都固定,共析反应 三相共存,三相平衡的自由能成分曲线,公切线法则：有公切线，切点决定三相的成分。
11、,相图,平衡转变在恒温下发生，三相的成分不同，需扩散,4. 3. 2 共析转变的过程 (Processes of eutectoid transfromation),以珠光体转变为例,Fe-Fe3C相图的低温部分,珠光体(P)：铁素体()和渗碳体(Fe3C)的机械混合物。,照片,反应式： P ( Fe3C)A1,0.77%C A2,0.0218%C 正方, 6.69%C,形核部位：原奥氏体晶界 原因：成分起伏、结构起伏、能量起伏,珠光体在原奥氏体晶界处形核(100倍）,1 形核,领先相：取决于晶界结构及成分。,含碳量0.77%(过共析钢),晶界上有先共析Fe3C, Fe3C领先。 含碳量=0.
12、77%(共析钢), 一般认为Fe3C领先。,Fe3C附近C浓度低，形成核，与Fe3C、 有一定的位向关系。,形核过程向侧边重复，同时非共格界面长入2,2 长大过程,分叉生长（如果成分等条件有利）,同时向两侧和前方生长，始终伴随着横向和纵向扩散,正在向一个奥氏体晶粒内长大的珠光体团,10m,共析产物的其他可能形态,4. 3. 3 共析转变的动力学 (Kinetics of eutectoid transfromation),共析转变是热激活的扩散型相变相界面的迁移速率受相变驱动力Gv和扩散系数D控制。,高温，过冷度小，相变驱动力小，转变慢,低温，扩散系数小，转变慢,中温，转变快,扩散型相变的等温
13、转变曲线 TTT图(Temperature-Time-Transformation),中温转变快，C曲线，鼻子,共析钢（含0.8-wt%碳)的C曲线,4. 4 马氏体转变 (Martensite transfromation),4. 4. 1 马氏体的概念 (Concept of martensite),最早在钢中发现淬火（马血淬火）。 Since the ancient Greeks, the structural transformation in steel has been used to harden sword by rapid cooling. The underlying ph
14、ysics was first seriously explored by Martens in the later 19th century, and because of his work, the diffusionless structural phase transitions in steel and other materials have become known as martensitic transformations. Kai Kadau et. al., Science, 2002, 296: 1681-1684,古希腊也已利用，19世纪末起系统研究 以德国学者马丁的
15、名字命名（Martensite，M） 至今每年国际国内有会,钢中定义：碳在-Fe中的过饱和固溶体，是一种单相的亚稳组织。,马氏体的概念已远远不局限于钢，Ti，Ni，陶瓷甚至固态N中都有马氏体转变如何定义？,现在：晶体通过协同型的无扩散切变机制转变得到的产物。,4. 4. 2 马氏体转变的特点 (Characters of martensite transformation),实验现象：抛光的表面相变后局部凸起或凹陷。预刻直线划痕相变后为连续的折线。,1 切变共格和表面浮凸,分析：直线连续折线：马氏体与母相共格。相变是以均匀切变的方式进行的。,均匀切变示意图,切变后原子只作小距离的移动，切变共格
16、使两相保持一定的位向关系，并有惯习面,惯习面：不畸变面尺寸、形状、位向未发生变化的面相界面,位向关系： K-S关系：111A/(110)M, A/M 西山关系：111A/(110)M, A/M 随含碳量不同，晶胞膨胀程度不同，位向关系不同。,2 具有一定的位向关系和惯习面,证据： 切变共格的机理。 相变前后成分不变。 快速，Fe-C, Fe-Ni合金，-20 -195C之间，0.050.5s，即完成转变。 低温：Li-Mg合金， -200C以下转变。,切变伴随着滑移和孪生，马氏体中总有高密度位错、孪晶、层错等晶体缺陷。,3 无扩散性,4 有大量的晶体缺陷,冷却：AM，加热：MA（回到母相） F
17、e-C合金，加热时发生回火，见不到逆转变。,马氏体转变一般不能进行到底，转变停止时也有母相残存。,5 可逆性,6 不完全性,原因：体积改变引起的应力形成很大的相变阻力，使转变停止。,4. 4. 3 马氏体转变的动力学(Kinetics of martensite transformation),不仅与时间有关，还与温度有关。,变温转变 爆发转变 等温转变,到某一温度Ms开始形成，随温度降低马氏体量增加，到某一温度Mf转变结束，但转变不完全。,1 马氏体转变的动力学的特点,按形核长大方式，将马氏体转变动力学分三类。,晶核瞬时形成(较大的晶坯形成), 并以高达2000m/s的速度长大，(0.55)
18、10-7s即长大完毕，与母相的共格关系破坏。降温形成新晶核(较小晶坯形成）,2 变温生核，恒温瞬时长大,碳钢、合金钢等,特例：爆发形核，变温长大（Fe-Ni-C合金，铬钢、锰钢等),Fe-C-Ni合金的马氏体转变曲线,部分Ms0 C的合金， Ms以下大量晶核瞬时形成，随后降温长大，10-310-4s即完成一次爆发。爆发时甚至可能伴有响声。,Au-Cd合金、Cu-Al合金等,Ms以下生核，瞬时长大，但与母相的共格关系未破坏，降温时还可继续伸长、加厚，同时还可以形成新晶核。,3 变温生核，变温长大,NiMn, NiCr, MnCu钢，高速钢等,Ms以下随时间延长，有新马氏体晶核产生，马氏体量增大，
19、C曲线,Fe-23.2%Ni-3.62%Mn合金等温马氏体的C曲线,4 等温马氏体,等温马氏体转变量与时间的关系,解释：自催化作用：一片马氏体形成，产生引起更多马氏体片生核的条件生核速率随时间增高；到一定程度，奥氏体减少且被已形成的马氏体分隔，生核速率降低。,随时间延长，先快后慢,鼻温最快,4. 4. 4 马氏体转变的热力学 (Thermodynamics of martensite transformation),1 马氏体转变的驱动力和阻力,奥氏体和马氏体的自由能温度曲线,TT0，G=G-G0，转变的驱动力。,TT0， G=G-G0，逆转变的驱动力。,转变阻力：界面能体积畸变能,体积畸变能
20、包含,切变改变晶体结构的能量， 马氏体邻近基体的弹性变形能量。 马氏体内的储存能：形成位错、孪晶的能量升高等。,体积畸变可能很大，即相变阻力很大，需要很大的驱动力，很大的过冷度Ms一般很低。,例：共析碳钢， A温度（平衡相图上奥氏体稳定存在的最低温度）为727C，但Ms是230C左右，比A低得多。,现象：奥氏体在Ms以上塑性变形，诱发马氏体转变，使马氏体转变开始温度上升到Md。,Fe-Ni合金Md， Ad和T0的关系,2 形变诱发马氏体,Md为可获得形变马氏体的最高温度。在Md以上温度塑性变形不能诱发马氏体相变。,马氏体在As以下塑性变形，诱发奥氏体转变，使奥氏体转变开始温度降低到Ad。,热力
21、学解释：塑性变形提供了机械驱动力,形变诱发马氏体的热力学条件,在T1T0，化学驱动力机械驱动力也足够引发相变,在Ms，化学驱动力恰好提供足够的相变驱动力G,应用实例： 亚稳态的奥氏体不锈钢，如304L Ms低于室温，室温下为单相奥氏体， 塑性变形：磨，弯，拉出现马氏体。,变形方式合适，机械驱动力达到G，不需要化学驱动力，Md达到T0？ 目前找不到这样的变形方式,4. 4. 5 马氏体的组织形态(Microstructures of martensite),马氏体的组织形态因合金成分不同而异，以碳钢为例。,低碳钢中存在： 惯习面(111)或(225) 一个奥氏体晶粒转化为若干板条群，群内为0.1
22、5-0.20m宽的板条。,1 板条马氏体,亚结构：位错，是位错密度0.3-0.91012/cm2的高密度位错胞,在高碳钢中存在，惯习面(225)或(259),1.2%C钢的片状马氏体（有明显中脊）,2 片状马氏体,片状马氏体长大过程：第一片贯穿奥氏体晶粒，后生成的被先生成的限制,片状马氏体的亚结构,亚结构：孪晶,4. 4. 6 马氏体的转变机制(Mechanisms of martensite transformaiton),奥氏体(A, , fcc)马氏体(M, , bct体心正方）,Bain提出：fcc就是轴比c/a1.414的bct。 实际马氏体的轴比为1.081.00，这只要c缩短20
23、%左右，a伸长14%左右即可做到。,1 Bain模型,Bain模型的晶面晶向关系,(111)A/(011)M， ，符合K-S关系,成功和不足：可解释晶格转变和位向关系，但不能解释宏观切变和惯习面（不畸变面）,2 K-S模型,(111)沿 第一次切变,切变，使角由60变到7030，即成体心立方（有碳时切变9，变成体心正方） 。,微小调整，使晶面间距与实验符合,第二次切变的晶面晶向关系,成功与不足： 可解释点阵的变化和K-S关系，也能解释浮凸现象，但浮凸大小的计算值与实测值相差很大。惯习面： 理论： (111) 实测： (111)， (225)，(259) 。,G-T关系：Fe-22%Ni-0.8
24、%C合金，惯习面(259) 111A/(110)M 差1, A/M 差2,第一次切变： (259) 均匀切变，产生宏观变形（浮凸），确定惯习面。结构与马氏体不同，一组晶面间距和原子排列与(112)相同。,切变后微调，使晶面间距与实验符合。,3 G-T模型,第二次切变:在 (112)面的方向发生1213的不均匀切变，不影响浮凸,不均匀切变由滑移和孪生实现，对应马氏体的位错和孪晶两种亚结构,成功和不足： 可解释点阵变化、位向关系、惯习面、宏观变形。 不能解释示惯习面不变形。,4. 4. 7 热弹性马氏体与形状记忆合金 (Thermoelasitc martensite and shape memo
25、ry alloys),Fe-30wtNi和Au-47.5wtCd合金的电阻温度曲线,1 热弹性马氏体,FeNi: As-Ms420K,AuCd: As-Ms16K,原因：二者的形核长大方式不同,界面共格是否被破坏，取决于相变驱动力（过冷度） 过冷度小，马氏体片小，共格不破坏，降温后可继续长大。 过冷度大，大片的马氏体使周围奥氏体塑性变形，共格破坏。,奥氏体马氏体的界面共格,FeNi合金,相变过程： 到Ms点，瞬间形核，爆发式长大，长大过程中新相与母相保持共格界面，到共格破坏时长大停止。 继续降温，新马氏体晶核生成，马氏体量增加。,Fe-32.5%Ni合金的马氏体部分转变（350倍，黑色为马氏体
26、，白色为奥氏体）,逆转变，不是马氏体片收缩，而是奥氏体重新生核，把马氏体分割成小块。,Fe-32.5%Ni合金380C加热的马氏体逆转变,相变过程：到时Ms过冷度小，瞬间形核，爆发式长大；新相母相仅发生弹性变形，母相与新相始终保持共格界面；继续降温，马氏体片可持续长大，马氏体量增加。,降温，马氏体片长大,AuCd合金,升温，马氏体片缩小，马氏体量减少（逆转变）,热弹性马氏体：与母相始终保持共格关系，可随温度升高、降低而长大、缩小的马氏体。 非热弹性马氏体：瞬间长大至极限尺寸，使母相发生塑性变形而破坏与母相界面共格的马氏体。,热弹性马氏体和非热弹性马氏体,热弹性马氏体的特点：热滞小，新相母相始终
27、共格，完全可逆逆相变可恢复到原来的点阵结构和位向。,现象：金属花为例,概念：一定形状的合金在某种条件下经任意变形，然后改变温度超过该种材料的某一临界点时又恢复原来形状的现象。,形状记忆合金(SMAShape memory alloy):具有形状记忆效应的合金。 如Cu-Al-Ni，Au-Cd，Ni-Ti，Cu-Al，Cu-Al-Mn，Cu-Zn，Cu-Zn-Au等。,2 形状记忆效应,形状记忆现象,单程： 母相奥氏体（）成型（直） 冷却转变为 马氏体 外加应力使马氏体塑性变形（弯） 升温，逆相变（）同时恢复原状。,双程： 单程记忆后，再 冷却转变为 马氏体（不加外力），恢复马氏体的形状（弯）,
28、(a)母相（奥氏体）成型；(b)降温到Mf以下形成马氏体，宏观不变形；(c),(d)施加外力，使能量有利的马氏体吞噬其他变体长大，产生宏观变形；(e) 加热到Af以上，发生逆相变，恢复母相形状。,形状记忆的机理（单晶为例）,Ti-Al合金SMA宇航天线,3 SMA的应用,自组装结构件：天线，自锁螺帽，管接头。 热敏装置：自动开关窗，控温阀。 热能机械能转换装置：“永动机”（自动轮，自动电机：科技馆）。 “智能”装置：爬虫。 生物材料：牙托，人造骨骼。 已经有商业生产。,4. 5 贝氏体转变 (Bainite transfromation),4. 5. 1 贝氏体的组织形态 (Microstru
29、ctures of Bainite),1930年Bain等发现：奥氏体冷却到中温区出现与马氏体和珠光体都不同的组织。,65Mn钢930C加热450C等温水淬后的上贝氏体（600倍）,1 上贝氏体（高温贝氏体）,羽毛状,4360钢的上贝氏体（750倍）,大致平行的铁素体板条,4360钢的上贝氏体的透射电镜像（15000倍）,杆状渗碳体,0.1%C钢450C等温形成的上贝氏体（十万倍）,上贝氏体的亚结构也是高密度的缠结位错,2 下贝氏体（低温贝氏体）,针状,4360钢340C等温形成的下贝氏体(一万倍）,针（铁素体片）,细片状或颗粒状碳化物，与下贝氏体针成5560角,下贝氏体的亚结构：也是位错，密
30、度比上贝氏体高。未发现孪晶。,0.54%C的Cr-Ni钢以0.006oC/s速度冷却形成的下贝氏体（一万倍）,4. 5. 2 贝氏体转变的动力学 (Kinetics of Bainite transformation),0.4%C-0.8%Cr-0.3%Mo-1.8%Ni钢的等温转变图,特征： C形，与珠光体分开，有转变的温度上限Bs,4. 5. 3 贝氏体转变的特点 (Characters of Bainite transformation),1、也是成核长大过程。,2、有温度上限Bs(难于测定），转变不完全。,3、贝氏体形成时也依靠切变与母相共格，产生表面浮凸。,4、贝氏体中铁素与母相有一
31、定位向关系：上贝氏体惯习面为(111)，K-S和西山关系。下贝氏体惯习面为(225)，K-S关系。,5、贝氏体中的碳化物分布种类都与温度有关：上贝氏体：碳化物在铁素体之间，为渗碳体 下贝氏体：碳化物在铁素体内，为渗碳体和碳化物,7、贝氏体中的铁素体有一定的过饱和度，其中都有大量的位错。,6、贝氏体中的渗碳体也与母相或铁素体有一定的位向关系。,下贝氏体：,例如：上贝氏体：,4. 5. 4 贝氏体转变的机制 (Mechanisms of Bainite transformation),争论不休：,可以确定：两个基本过程： 切变共格、浮凸、位向关系马氏体型转变 温度高时碳化物大，低时小有碳扩散,点阵
32、改组：铁原子切变还是扩散重排？ 碳化物是来源于铁素体还是奥氏体？ 理论上还是从实验上都不容易得到确切的答案 不同成分的钢在不同温度下可能有不同的贝氏体形成的机制,1 上贝氏体形成机制,领先相铁素体,铁素体向奥氏体中排碳，形成渗碳体,扩散慢，渗碳体为短杆状，不能连成片,扩散慢，碳在铁素体中残留，有过饱和度,先形成铁素体片，温度低，碳只能在铁素体中短程扩散，在某些晶面偏聚后形成碳化物，成行排列，且与铁素体针成一定角度。,2 下贝氏体形成机制,4. 5. 5 贝氏体的定义 (Definition of Bainite),定义1：过冷奥氏体中温区分解的针状产物。定义2：非层片状的共析产物。定义3：贝氏
33、体转变是这样的转变：点阵改组是通过协调的原子运动或相关的个别原子跃迁进行的，原始点阵通过马氏体切变成为新点阵，转变速度受扩散较快的组元的原子扩散所控制。至今无定论,4. 6 玻璃态转变和非晶态合金 (Glass transfromation and amorphous alloys),4. 6. 1 非晶态转变和玻璃化温度 (Glass transformation and vitrification temperature),概念：从过冷液体向玻璃状态的非平衡相的相变,现象：,对金属金属玻璃,凝固体积突变,玻璃化转变温度Tg,技术上Tg并不很容易确定：,过冷液体和非晶态固体的体积温度关系不是
34、两相交的直线。,Tg有一范围，随冷却速度的变化而变化。,过冷液体非晶态 非晶态的固体非晶态,区别：温度越低，粘度越大，当粘度超过一定值时，原子难以相对运动，便可当成固体。,Tg附近的粘度可用经验公式表示：,0、B、T0都是常数，T是温度。,Tg一般规定为粘度超过1012Pas的温度。,4. 6. 2 非晶态合金的形成 (Formation of amorphous alloys),在结晶之前过冷到Tg以下。,Tm-Tg越小，临界冷速越小，越易获得非晶态。,硅酸盐液相粘度大，易形成非晶态玻璃。 SiO2：Tm1993K，Tg1600K，Tm-Tg393K,金属钯：Tm1825K，Tg550K，T
35、m-Tg1275K，不易形成非晶态。,非晶形成的临界冷速：能够抑制结晶过程实现非晶化的最小冷速。,1 形成条件,过冷度：熔点Tm与过冷液体的温度之差Tm-T,冷却速度快，过冷度大， Tm-T Tm-Tg形成非晶,理论计算： 纯金属：Au, Cu, Ni, Pb，临界冷速10121013K/s，目前技术得不到非晶。 某些合金，临界冷速107K/s，可获得非晶。,离心急冷法： 液态金属喷射到高速旋转的冷却圆筒上。,轧制急冷法： 液态金属连续流入冷却轧辊之间。,2 超快速冷却,难于得到大块的非晶态金属固体,在共晶成分附近Tm降低,降低Tm或提高Tg,3 改变合金的成分,选择合适的成分匹配，增大粘度，
36、提高Tg。,过渡元素与玻璃态形成元素B,C,P结合,如Fe-B系：6个Fe原子包围B原子形成三棱柱无序密堆结构，键合强，不重排发生bcc、fcc的结晶，亦不生成稳定的化合物容易保持非晶态的结构,共晶成分两边宽的非晶形成成分范围,气相沉积：最初就是用气相沉积法把亚金属Se、Te、P、As、Sb、Bi制成非晶态。,机械合金化球磨，冲击，扩散，原子重排。,将非晶合金加热使之转变为晶体称为晶化。,非晶合金为亚稳相，将其加热到适当温度，热激活使原子扩散、重排, 会转变成稳定相晶体。,4 其他方法,5 非晶态合金的晶化,力学性能：高强度，低韧性，低塑性。,物理性能：高电阻，优良的硬磁和软磁性能。,化学性能：耐腐蚀。,应用：磁性材料，如变压器铁芯。 Nd-Fe-B非晶合金：目前磁能积最高的永磁材料,6 非晶态合金的性能及应用,
