材料热力学与动力学共36页文档

光滑界面：界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原 子所占满，只留下少数空位或台阶，从而形成整体上 平整光滑的界面结构。 光滑界面也称“小晶面”或“小平面”。
粗糙界面与光滑界面是在原子尺度上的 界面差别，注意要与凝固过程中固－液 界面形态差别相区别，后者尺度在μm 数量级。
B、界面结构与冷却速度及浓度（动力学因素）
变驱动力ΔG：
由麦克斯韦关系式 dG=-SdT+VdP
其微分关系式 dG G TPdT G PTdP
可知道
G TPS,
G PT
V
等压时，dP=0， dGSdTG TPdT
由于熵恒为正值 → 物质自由能G随温度上升
而下降
又因为SL＞SS，所以
G T
P
大于
L
G T
P
S
结论：液相自由能G随温度上升而下降 的斜率大于固相的斜率。
2、二维晶核台阶长大
R2
2
exp
b Tk
3、螺旋位错台阶长大
R3 3Tk2
本章结束
表明：固相表面曲率引起熔点降低。
（2）压力对物质熔点的影响：当系统的外界压力 升高时，物质熔点必然随着升高。当系统的压力 高于一个大气压时，则物质熔点将会比其在正常 大气压下的熔点要高。通常，压力改变时，熔点 温度的改变很小，约为10-2 oC/大气压。
对于像Sb, Bi, Ga 等少数物质，固态时的密 度低于液态的密度，压力对熔点的影响与 上述情况刚好相反。
ICex pK GA Tex pK G T
式中：K 为波尔兹曼常数，ΔGA 为扩散激 活能，ΔG*为形核功。
第三节、 非均质形核
一、非均质形核形核功 二、非均质形核形核条件
一、非均质形核形核功

一种观点： 平衡态热力学(体系的热力学力和流均为0)重
新命名为“热静力学（Thermostatics）
非平衡态热力学(涉及体系的热力学力和流)才 是名副其实的“热力学（Thermodynamics） －Kinetics
1.1.2 Kinetics
热力学（Thermodynamics） : 研究过程的可 能性。
织结构形成规律的最主要内容和最主要途径； 对焓、熵、自由能、活度等抽象的概念不再需要更多地加以注 意。
热力学的主要长处正在于它的抽象性和演绎性； 现代材料科学的每一次进步和发展都一直受到经典热力学和统
计热力学的支撑和帮助。
材料热力学的形成和发展正是材料科学走向成熟的标志之一 材料科学和材料热力学 材料科学的进步拉动材料热力学的发展； 材料热力学的发展又在为材料科学的进一步发展准备基础和条

从体系的具体结构去计算热力学函数。
统计热力学方法是从微观到宏观的方法，它补充了经典热力
学方法的不足，填平了宏观和微观之间难以逾越的鸿沟。
1.2 材料热力学和材料科学
材料热力学：From the〝energy〞point of view to discuss the equilibrium of matter。
1.1.5. 热力学的普适性
热力学的主要基础是热力学第一定律及第二定律，它们是人类 长期实践的经验总结。
热力学具有一定的普适性，它的概念和方法可以应用于一切科 学（物理学、化学、生物学）与工程领域，甚至宇宙学和社会 科学(包括宗教)。代表性的有工程热力学、化学热力学（物理化 学）以及材料热力学等。
宏观热力学的局限性: ������ 它只能回答过程变化的可能性，不能回答变化

G = H - TS
(1.1)
H : a measure of the heat content of the system ( H = U + PV )
S : a measure of the randomness of the system
low T : TS small, solids are most stable (strongest atomic binding, low H)
Thermodynamic Functions
State Functions
The work done on a thermally isolated system is independent of the type of work and the route
Chapter 1 : Thermodynamics and Phase Diagrams
1-4
state 1 to 2 : isolated system
DSinner : from inner processes DSexner : due to heat exchange
Q
DSexter DSinner
reversible process : irreversible process : adiabatic process : irr. adiabatic process : rev. adiabatic process :
Why ? the initial state of the system is unstable relative to the final state
Chapter 1 : Thermodynamics and Phase Diagrams 1-14

设系统中有B、C、D·····K个组分。
系统中任一容量性质X（代表V，U，H，S，
G等），除了与温度、压力有关外，还与各物
质的量nB、nC、nD ···有关，即：
X = f(T, p, nB , nC , nD , nK )
如果温度、压力和组成有微小的变化，则
系统中任一容量性质X的变化为：
14
dX
50
195
70.3%
50
150
193
100 cm3 (20%) + 100 cm3 (20%) = 200 cm3
要描述一多组分均相系统的状态，除了指明温 度与压力外，还必须指明系统中每种物质的量。为 此，引入一个新的概念-偏摩尔量。
13
偏摩尔量的定义： 在多组分系统中，每个热力学函数的变量不止
T、P两个，还与组成系统各物的物质的量有关。
X T
dT
p,nB ,nc ...
X p
dp
T ,nB ,nC ...
i
K B
X ni
dni
T , p,n j (i j )
在等温、等压的条件下：
dX
i
K B
X ni
dni
T , p,n j (i j )
偏摩尔量Xi的定义为：
Xi
def
X ni
T , p,n j (
ji)
15
在引入偏摩尔量的概念后，任一容量性质的微 小变化可表示为：
H ni
T , p,n j ( ji)
Si
def
S ni
T , p,n j (
ji)
Ui
def
U ni
T , p,n j ( ji)

材料热力学与动力学
材料热力学与动力学是材料科学中非常重要的一部分，它涉及了材料的热力学
性质和动力学行为。

热力学是研究能量转化和能量传递规律的科学，而动力学则是研究物质内部结构和性能随时间、温度、应力等因素变化规律的科学。

本文将对材料热力学与动力学进行简要介绍和分析。

首先，热力学是研究物质内部能量转化和传递规律的科学。

在材料科学中，热
力学的研究对象包括材料的热容、热导率、热膨胀系数等热力学性质。

这些性质对材料的热稳定性、热传导性能等起着重要作用。

在材料的加工、制备和使用过程中，热力学性质的变化会直接影响材料的性能和稳定性。

因此，热力学的研究对于材料科学具有重要意义。

其次，动力学是研究物质内部结构和性能随时间、温度、应力等因素变化规律
的科学。

在材料科学中，动力学的研究对象包括材料的弹性模量、塑性变形行为、断裂韧性等动力学行为。

这些行为对材料的力学性能、耐久性等起着重要作用。

在材料的加工、使用和寿命预测过程中，动力学行为的变化会直接影响材料的性能和可靠性。

因此，动力学的研究对于材料科学也具有重要意义。

综上所述，材料热力学与动力学是材料科学中不可或缺的一部分，它涉及了材
料的热力学性质和动力学行为。

研究材料热力学与动力学，有助于深入理解材料的性能和行为规律，为材料的设计、制备和应用提供科学依据。

希望本文的介绍能够对材料热力学与动力学有所帮助，也希望能够引起更多人对这一领域的关注和研究。

材料中的热力学和热动力学材料的热力学和热动力学领域有着广泛的应用和深刻的理论研究。

它们不仅是材料科学的基础，而且在理解和控制材料的各种物理和化学性质方面也起着至关重要的作用。

本文将探讨材料中的热力学和热动力学的相关知识。

热力学热力学研究的是物质的宏观热性质，在理论和应用方面都具有重要的地位。

热力学的基本概念包括能量、热量、温度、热容等。

其中，热容描述的是物质吸热或放热过程中温度和热量之间的关系，通常分为定压、定容热容。

材料的热容是材料在吸收热量时温度变化的能力，热容的大小与材料内部分子间的相互作用有关，包括材料的结构、晶格缺陷、密度、配位情况、元素化学组成等。

热力学还研究了材料与外界的热量交换。

通过热力学可以推导出热力学定律中的温度对时间的影响，它预测了材料的热响应行为，包括吸热效应和放热效应。

材料学家使用传统热力学理论，熟练掌握了材料的生成、分解、稳定性等方面的热力学知识。

例如，合金中化学反应速率、材料中的相变温度以及材料的热力学稳定性等。

这些都为实现材料的设计和生产提供了关键指标。

热动力学热动力学则有更多关于“动”的概念，除了能量和热量，它还包括材料中粒子的运动和速度等。

热动力学关注的是材料中小尺度物理、化学现象。

此时，涉及的热力学量就不再是宏观的能量和热量，而是分子和原子间的能量和运动方式。

例如，热力学中的熵就源于粒子相对位置的不确定性，即热分子自由运动而造成的混沌和无序的程度。

热动力学理论被用于研究材料中单个粒子的运动，例如扩散和形貌变化，如晶格缺陷和界面。

它还被用于研究物理化学性质，在生物学、统计力学和热力学等领域都具有潜在的应用价值。

结论材料中的热力学和热动力学是相互联系的，它们共同构成了材料科学中的一个重要领域。

热力学研究材料和外界之间的热力交换，而热动力学则关注材料中粒子的运动和速度，它们分别提供了关键的理论和工具，帮助我们更好地理解和控制材料的各种物理和化学性质。

材料热力学与动力学材料热力学与动力学是材料科学中两个重要的分支，它们研究物质的热力学和动力学特性，对于了解材料的性质、结构和行为有着重要的意义。

在本文中，我们将从基本概念、应用领域和实验方法等方面介绍材料热力学与动力学。

首先，让我们来了解一下材料热力学。

热力学是研究物质与能量之间转化关系的科学，热力学定律描述了物质和能量的行为规律。

热力学的研究对象是宏观系统，即大量粒子组成的系统。

材料热力学是将热力学原理应用于材料科学领域的一门学科，主要研究材料的热力学性质和热力学过程。

材料热力学研究的对象包括材料的热容、热导率、热膨胀、热稳定性等热力学性质，以及材料的相变、晶体结构、晶体缺陷、溶解度等热力学过程。

热力学定律可以用数学方程式描述物质和能量之间的关系，通过热力学定律的应用，我们可以预测材料在不同条件下的热力学性质和热力学过程。

材料热力学在材料科学中有着广泛的应用领域。

在材料制备过程中，我们可以利用热力学原理来优化材料的制备条件，提高制备效率和质量。

例如，通过热力学计算可以确定合适的温度和压力条件来合成具有特定结构和性能的材料。

在材料设计和优化中，热力学计算可以帮助我们预测材料的相变和稳定性，选择合适的材料和工艺条件。

材料动力学是研究物质的运动和变化过程的科学，它描述了物质在力的作用下的行为规律。

材料动力学研究的对象是微观粒子，在材料科学领域中主要研究材料的相变、晶体生长、晶体缺陷和扩散等动力学过程。

材料动力学的研究方法有实验方法和理论方法两种。

实验方法主要通过实验观察和测试来研究材料的动力学过程，例如通过晶体生长实验和扩散实验来研究材料的生长速度和扩散行为。

理论方法则通过建立数学模型和方程式来描述材料的动力学过程，并通过数值计算和模拟来预测材料的行为。

材料动力学在材料科学中也有着广泛的应用领域。

在材料制备过程中，我们可以利用动力学原理来控制和优化材料的生长速度和形貌，以实现期望的结构和性能。

例如，通过研究晶体生长动力学过程，可以选择合适的生长条件来制备高质量的晶体。

工程热力学: 应用于机械 化学热力学: 应用于化学现象或与化学有关的物理现象 材料热力学: 在引述热力学基本原理的基础上，着重以 固体材料为例说明这些原理的应用, 实则 是化学热力学的引伸.
A theory is the more impressive, the greater the simplicity of its premises, the more different kinds of things it relates, and the more extended its area of applicability. Therefore the deep impression that classical thermodynamics made upon me. It is the only physical theory of universal content which I am convinced it will never be overthrown within the framework of applicability of its basic concepts. A. Einste
材料热力学
热力学（thermodynamics）最初因研究热和 机械功相互转化的关系而得名；进而发展成 从能量观点研究物质的热性质和热运动，以 及建立有关平衡的一般规律的科学。
它是研究物质体系的能量及其转换的科学。
Thermodynamics is the field of science that deals with energy and its transformations.
一种观点： 平衡态热力学(体系的热力学力和流均为零)重 新命名为“热静力学（Thermostatics）

refrigerator
5
2nd Law:
Alternative Clausius statement: All spontaneous processes are irreversible. (e. g. heat flows from hot to cold spontaneously and irreversibly)
2
Heat reservoir (heat bath): A very large system of uniform T, which does not change regardless of the amount of heat added or withdrawn. Real systems can come close to this idealization.
��2 − ������1
→ 100% ������������ ������2 → 0������
12
For a heat engine (Kelvin): q1 > 0, w < 0, T2 < T1
������2 −������1 ������1 ������1
6
nd 2
Mathematical statement:
Law:
������������������������������������������ <0 ������
= ������������ ������������������������������ → dS = ������
������������������������������ = 0 ������������������ ������
������1 ������−1 ������4

2.1 高分子材料的力学状态
物质的物理状态
相态 凝胶态
热力学概念 动力学概念
凝胶态
力学状态
根据物质对外场（外部作用）特别是外力场 的响应特性划分。
按物质力学性能随温度变化的特性划分。
2.1 高分子材料的力学状态Βιβλιοθήκη 气态 物质的力学三态 液态
固态
温度增加
聚合物力学状态具有特殊性。原因：
没有气态； 具有非晶态； 结晶具有不完善性。
结晶聚合物的力学三态及其转变
结晶聚合物的非晶区具有非晶态聚合物的力学三态 轻度结晶聚合物
晶区起交联点作用。温度，非晶区进入高弹态， 整个材料具有韧性和强度。
结晶度>40% 晶区互相衔接，贯穿成连续相。观察不到明显的 非晶区玻璃化转变现象。
2.1 高分子材料的力学状态
结晶聚合物能否观察到高弹态，取决于聚合物的摩 尔平均质量。
2.1 高分子材料的力学状态
Tg
Tf
Td
玻璃态
T<T
g
（1）分子运动机制：键长、键角的改变或支链、侧基的运动。
（2）力学特征：形变量小(0.01 ～ 1%)，模量高(109 ～ 1010 Pa)。 形变与时间无关，呈普弹性。
（3）常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。
高弹态
Tg ～Tf
（1）分子运动机制：链段“解冻”，可以运动 形变量大，100-1000﹪
（2）力学特征： 模量小，105-107Pa 形变可逆，一个松弛过程
（3）常温下处于高弹态的高聚物用作橡胶材料。
分子运动特点之一：时间依赖性
物质从一种平衡状态
外场作用下 通过分子运动
与外界条件相适 应的另一种平衡状态
低分子是瞬变过程

实验 [1990Bae]
L (Al) at 614C L (Al) + -AlMnSi at 594C L (Al) + (Si) + -AlFeSi at 575 oC L (Al) + (Si) + Mg2Si + Al8FeMg3Si6 at 554 oC
Y.Du et al.,Z. Metallkd., 96(12) pp.12 (2005)
4.显微组织与显微偏析简介
过冷度包括以下５个部分:
TT = Tk + + Tg + Tl + Tc + Tr
过冷度Tl 是由于聚集的溶质 Tl = cL • mLe/ [ 1 + {(e - v (1 - ln v / e )}/(1- e)] cL = 液相线成分 mLe = 平衡液相线斜率 v = 取决于速率的分配系数 e = 平衡分配系数
第六章 热力学、动力学与材料设计
(1) 凝固过程中的显微组织与显微偏析 (2)通过热力学和动力学相结合的方法 预示固态反应的产物形貌 (3) 选取通道电介质的热力学方法 (4) 钢铁连续浇铸中的液体铝酸钙“窗口”的选择 (5)合金钢中低溶解度的碳化物相和氮化物相的沉积 (6)环境和能源问题 (7)梯度硬质合金材料
k x0 = k xS fs + xS (1- fs)
xS = k x0 / [ 1 – fs (1-k)]
(5)
(6)
平衡凝固
3.希尔非平衡凝固
假设: (a)体积元素内质量守衡 (b)只考虑一维方向，比如：A = 1 (c)界面平整而且过冷度可忽略 (d)固液界面存在局部平衡并且分配系数一定 (e)液相成分均匀 (f) 固相不扩散

材料热力学与动力学材料热力学与动力学是研究材料内部结构与性能变化规律的重要学科，它涉及了材料的热力学性质和动力学过程。

热力学是研究物质能量转化和物质间相互作用的科学，而动力学则是研究物质内部结构和性能变化的规律。

本文将从热力学和动力学两个方面，介绍材料热力学与动力学的基本概念和相关知识。

首先，我们来介绍材料热力学的基本概念。

材料的热力学性质是指材料在不同温度、压力和化学环境下的物理性质和化学性质。

热力学研究的主要内容包括热力学平衡、热力学过程和热力学函数等。

热力学平衡是指系统内各部分之间达到平衡状态，不再发生宏观变化的状态。

热力学过程是指系统在外界作用下发生的能量和物质交换过程。

热力学函数是描述系统热力学性质的函数，如内能、焓、熵等。

通过研究材料的热力学性质，可以揭示材料的稳定性、相变规律和热力学过程等重要信息。

其次，我们来介绍材料动力学的基本概念。

材料的动力学是指材料内部结构和性能随时间、温度和应力变化的规律。

动力学研究的主要内容包括材料的弹性和塑性行为、断裂和疲劳行为、相变动力学等。

弹性是指材料在受力后能够恢复原状的性质，而塑性是指材料在受力后会发生永久形变的性质。

断裂是指材料在受到外部力作用下发生破裂的现象，疲劳是指材料在受到交变载荷作用下发生疲劳破坏的现象。

相变动力学是指材料在温度或压力变化下发生相变的规律。

通过研究材料的动力学性质，可以揭示材料的强度、韧性、疲劳寿命和相变动力学等重要信息。

综上所述，材料热力学与动力学是研究材料内部结构与性能变化规律的重要学科，它涉及了材料的热力学性质和动力学过程。

通过研究材料的热力学性质和动力学性质，可以揭示材料的稳定性、相变规律、强度、韧性、疲劳寿命等重要信息，为材料设计、制备和应用提供科学依据。

希望本文能够帮助读者更好地了解材料热力学与动力学的基本概念和相关知识，促进材料科学的发展和应用。

《材料热力学与动力学》课程教学大纲课程代码：0802305133课稈名称：材料热力学与动力学英文名称：Thermodaynamics and kinetics of materials总学时：72 讲课学时：64 实验学时：8 上机学时：0课外学时：10学分：4.5适用对象：材料工程专业四年制木科二年级阶段先修课程：高等数学、大学物理、无机化学一、课程性质、目的和任务材料热力学与动力学是材料科学的重要专业基础课。

它从材料的物理、化学现象及其联系入手，运用物理的理论和实验方法来研究材料的物理、化学行为的原理、规律和方法的学科，二、教学基本要求（黑体，小4号字）材料热力学目的在于让学生理解热力学基础并把这些原理结合材料加以应用，在此基础上，熟悉相图热力学和相变热力学，了解相图计算的原理和应用。

材料动力学的任务在于具体地描述材料制备和使用过稈屮的微观机制、转变途径、转变速率及一些物理参量对它们的影响。

木课程的目的与任务是通过木门课程的学习，要求学生掌握材料热力学、动力学和材料电化学、材料表血性质等基木概念、基本理论及计算方法，培养他们运用所学理论知识去解决实际问题的能力，并为后继专业课稈如化工原理、仪器分析及实验、化工热力学等提供更直接的理论基础，起着承上启下的枢纽作用。

三、教学内容及要求（黑体，小4号字）本课稈总72学时，其屮授课计划64学时（总结复习8学时），授课学时分配如下：基本要求分三级：A级一掌握，B级一理解，C级一了解。

第1章绪论与气体性质（2学时）1、物理化学的研究内容、方法和学习目的（C）2、理想气体状态方稈和混合气体的性质（A）第2章热力学第一定律（12学时）1、热力学基本概念（C）2、热力学第一定律（B）3、恒容热、恒压热、焙（A）4、盖斯定律（A）5、热容（B）6、可逆过程和可逆体积功（B）7、节流膨胀（C）8、热力学第一定律在理想气体简单过稈屮的应用（A）9、热力学第一定律在相变屮的应用（A）10、反应焙（B）第3章热力学第二定律（14学时）1、卡诺循环（C）2、热力学第二定律（B）3、爛（B）4、爛变的计算（A）5、热力学第三定律（B）6、亥姆霍兹函数和吉布斯函数（B）7、亥姆霍兹函数变和吉布斯函数变的计算（A）8、热力学基木方程（A）9、克拉佩龙方程（A）10、麦克斯韦关系式（C）第4章多组分系统热力学（7学时）1 ＞纟H成表示法（C）2、偏摩尔量（B）3、化学势（B）4、理想气体的化学势（B）5、拉乌尔定律和享利定律（A）6、理想液态混合物（C）7、理想稀溶液（C）8、稀溶液的依数性（C）9、逸度及逸度因了（C）10、活度及活度因了（C）第5章化学平衡（4学时）1、化学反应的方向和限度（C）2、化学反应等温方程（C）3、标准平衡常数（A）4、标准摩尔反应吉布斯函数变的计算（B）5、温度对标准平衡常数的影响（A）6、影响平衡的因素分析（A）第6章相平衡（7学时）1、相律（B）2、杠杆规则（A）3、单纽.分体系相图（A）4、二组分理想液态混合物的气•液平衡相图（A）5、二组分真实液态混合物的气■液平衡相图（A）6、二纽.分部分互溶或完全不互溶体系的气•液平衡相图（A）7、二组分固态不互溶体系的液■固相图（A）8、二组分固态互溶体系的液•固相图（A）9、生成化合物的二组分液■固相图（A）10、三组分体系相图（C）第7章化学动力学（8学时）1、化学反应速度（B）2、化学反应的速率方程（C）3、速率方程的积分形式（A）4、速率方程的确定（C）5、温度对速率常数的影响（A）6、活化能（B）7、典型复合反应（C）8、链反应动力学（C）9、反应速度理论（C）10、溶液屮反应动力学（C）11、多相反应（C）12、光化学反应（C）13、催化作用（C）第X章电化学（8学时）1、电解质溶液导电机理和法拉第定律（C）2、离子迁移数（C）3、电导率和摩尔电导率（B）4、电解质的平均离了活度及平均活度系数（B）5、可逆电池（C）6、原电池热力学（A）7、电极电势（A）8、电极分类（C）9、分解电压（C）10、极化作用（C）第9章表血面现彖（6学时）1、表血吉布斯函数和表面张力（B）2、弯曲液血的附加压力及其后果（C）3、固体表面（C）4、液.固界血（C）5、溶液表面（C）笫10章胶体化学（4学时）1、胶体简介（C）2、胶体体系的制备（C）3、胶体的光学性质（C）4、胶体的动力学性质（C）5、胶体的电学性质（A）6、溶胶的稳定与聚沉（B）7、悬浮液和乳状液（C）四、实践环节课堂讲授时注意结合工程实践开展讨论，加深对有关规律的认识。

������ ������ − =k ������������
{k is in [moles/(liter sec)]}
0
������ = −������������ + ������
II) First Order Reactions A → products
������ ������ − = k ������ ������������ ������ = ������ 0 ������ −������������
II) Analyzing the data A) Reactions with one reactant: A → products
a) Plot or analyze
[A] vs. t ln[A] vs. t 1/[A] vs. t … and find which gives a straight line.
take [A]0 << [B]0 , [C]0 e.g. flood system with B and C
Then [B] ~ [B]0 and [C] ~ [C]0
So that Where
������ ������ − ������������
≈ ������ ′ ������
������ 0
������0 ′ ������0 ������0 ′ ������0 ������0 ′ ������0 ������0 ′ ������0
=1
⇒ ������ = 1
= 2 ⇒ ������ = 1/2 =2 =4 ⇒ ������ = 1 ⇒ ������ = 2
etc… b) Flooding or Isolation (goal is to try to make problem look like a onereactant system)

31
J. Sato, T. Omori, K. Oikawa, I. Ohnuma, R. Kainuma, K. Ishida, Science, V.312 (2006) p.90
R. Kainuma, Y. Imano, Y. Sutou, H. Morito, S. Okamoto, A. Fujita, K. Ishida, Nature V439 (2006) p.957
热力学: 研究物质体系的能量及其转换的科学,研究某个 过程的可能性、方向性。
动力学: 过程变化速率和变化机理，即过程的现实性。
动力学比热力学复杂。 任何一个体系，热力学、动力学和物质结构(体系状态)三 方面不是彼此孤立而是密切联系的。材料科学是材料热 4 力学和动力学统一、和谐作用的结果。
材料热力学、动力学与材料科学
里程碑。刚刚开始不久
的材料组织的研究，便 有了最基本的理论指导。
7
伟大的发现往往出现在寂寞的思考中。
8
9
材料热力学的形成和发展
1899 年Roberts-Austen发表了Fe-Fe3C相图，使钢铁材料的研 究一开始就有理论支撑(Osmond 为了纪念Roberts-Austen 在 Fe-C相图方面的贡献，将γ固溶体命名为奥氏体; Howe 以 Martens命名钢的淬火组织为马氏体)。 1900年B. Roozeboom把相律应用到了多组元系统，把理解物 质内可能存在的各种相及其平衡关系提升到了理性阶段，并 根据相律重新修订了Fe-C平衡相图。
10
β-Fe 的故事
金相学史上最大的争论(1885-1930)：钢淬火硬 化的机理。Allotropist(α -Fe β-Fe) PK Carbonist (C的作用)。 1885：Osmond首次提出β-Fe 1922：Westgren等 高温XRD证实β-Fe 与α Fe同为体心立方结构 1927：Fink, Kordjumov, XRD，BCT c/a=1+0.045%C，碳固溶导致铁素体晶格畸变