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鯉魚(yú)飛

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[交流] Avrami指數(shù)判斷相變模型： grain edge 和 grain boundary 的區(qū)別

如題。閱讀根據(jù)Avrami指數(shù)n來(lái)判定轉(zhuǎn)變機(jī)制時(shí)，看到了n=2和n=1分別對(duì)應(yīng) grain edge nucleation 和grain boundary nucleation。不知道二者有何區(qū)別？

此外，請(qǐng)問(wèn)，對(duì)于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶（DRX）過(guò)程，我擬合得到的n值介于1.5-2.0之間。既滿(mǎn)足'interface-controlled growth'里面的n=2和n=1（也就是上面的描述），也滿(mǎn)足'diffusion-controlled growth' 的n=1.5-2.5的'small dimensions, decreasing nucleation rate'。那DRX過(guò)程究是界面控制還是擴(kuò)散控制，還是二者皆有？純晶粒長(zhǎng)大是一個(gè)界面運(yùn)動(dòng)控制的過(guò)程，但DRX過(guò)程中，形核和生長(zhǎng)是混合的，是否也意味著界面和擴(kuò)散兩種機(jī)制都有功能？

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1樓 2015-03-08 09:35:06

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鯉魚(yú)飛: 金幣+1 2015-03-09 12:42:05

建議將界面控制，擴(kuò)散控制的機(jī)理弄清楚。界面控制與擴(kuò)散控制是描述相變過(guò)程中相界面遷移時(shí)的兩種理論，不適合用來(lái)描述再結(jié)晶過(guò)程吧？

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2樓2015-03-08 10:29:30

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引用回帖:

2樓: Originally posted by cwzheng at 2015-03-08 10:29:30
建議將界面控制，擴(kuò)散控制的機(jī)理弄清楚。界面控制與擴(kuò)散控制是描述相變過(guò)程中相界面遷移時(shí)的兩種理論，不適合用來(lái)描述再結(jié)晶過(guò)程吧？

是的。嚴(yán)格講，再結(jié)晶不屬于相變。但顯然，晶粒長(zhǎng)大過(guò)程是界面控制的過(guò)程，驅(qū)動(dòng)力來(lái)自變形儲(chǔ)能，與相變物理上是類(lèi)似的。我也不打算深究它了，但對(duì)擬合的數(shù)據(jù)得找一個(gè)表觀(guān)的說(shuō)法吧。^_^。
補(bǔ)充：請(qǐng)問(wèn) grain edge和grain boundary的差別？是否一個(gè)是2-D，一個(gè)是3-D的形態(tài)？

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3樓2015-03-08 11:03:15

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4樓2015-03-08 16:50:09

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鯉魚(yú)飛: 金幣+1 2015-03-09 12:43:17

JMAK理論提出了一個(gè)轉(zhuǎn)變分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的簡(jiǎn)明形式，最初JMAK模型的提出是以形核隨機(jī)分布、各向同性生長(zhǎng)及形核速率/生長(zhǎng)速率恒定三個(gè)假設(shè)為前提的，實(shí)際轉(zhuǎn)變條件通常無(wú)法滿(mǎn)足上述理想假設(shè)，因此實(shí)際轉(zhuǎn)變過(guò)程中Avrami時(shí)間指數(shù)n與理論值不吻合是難免的。當(dāng)然，JMAK理論適合于描述任何具有形核－生長(zhǎng)過(guò)程轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)，但并未規(guī)定轉(zhuǎn)變的機(jī)理，只與轉(zhuǎn)變的過(guò)程有關(guān)，形核方式（位置飽和ｏｒ連續(xù)形核）、形核位置（隨機(jī)or非隨機(jī)）、生長(zhǎng)維度(1D\2D or 3D) 等都會(huì)影響ｎ值的大小。
你所提到的grain boundary nucleation 和grain edge nucleation實(shí)際上只是影響的一個(gè)因素，即形核位置。在2D空間中，前者是一條線(xiàn)，后者是一個(gè)點(diǎn)，晶核在grain boundary（線(xiàn)）上分布時(shí)（即項(xiàng)鏈狀分布），晶粒生長(zhǎng)沿著線(xiàn)的方向會(huì)發(fā)生早期碰撞，導(dǎo)致后期晶粒生長(zhǎng)只會(huì)沿著垂直方向，意味著其生長(zhǎng)方向降了一維，變成一維；而grain edge上形核的，晶粒的生長(zhǎng)方向是2維的。這是二者的差別（注：以上是在2D空間里的解釋?zhuān)?nbsp;
對(duì)DRX，其微觀(guān)組織行為更復(fù)雜，n值的影響因素更多。先不做解釋。

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5樓2015-03-09 07:53:37

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5樓: Originally posted by cwzheng at 2015-03-09 07:53:37
JMAK理論提出了一個(gè)轉(zhuǎn)變分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的簡(jiǎn)明形式，最初JMAK模型的提出是以形核隨機(jī)分布、各向同性生長(zhǎng)及形核速率/生長(zhǎng)速率恒定三個(gè)假設(shè)為前提的，實(shí)際轉(zhuǎn)變條件通常無(wú)法滿(mǎn)足上述理想假設(shè)，因此實(shí)際轉(zhuǎn)變過(guò)程中Avrami ...

謝謝。確實(shí)，JMAK用在闡述再結(jié)晶過(guò)程動(dòng)力學(xué)方面很多了，與理論值的偏差也是在所難免的。
事實(shí)上，原始晶粒是三維的。2-D空間里，DDRX在原始晶界上形成項(xiàng)鏈結(jié)構(gòu)，3-D空間形成了中空的一個(gè)球殼形態(tài)。早期生長(zhǎng)應(yīng)該是不受限制的3-D方向；生長(zhǎng)后期或者新的DRX在老DRX之間形成，生長(zhǎng)會(huì)受限但應(yīng)該也是三維的。 3-D條件下，理想JMAK的指數(shù)為3或4，與飽和形核或恒速率形核機(jī)制有關(guān)。
當(dāng)然，DRX的過(guò)程與SRX不同，取向形核概率更大。我也僅給出n值在1.5-2.0之間，在表觀(guān)上確實(shí)與‘DDRX在晶界上形成以及形核速率隨變形而逐漸降低’的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是吻合的。也僅僅指出了一些材料DRX的n確實(shí)可以在1-2左右。DRX過(guò)程很可能是界面遷移控制的生長(zhǎng)過(guò)程和擴(kuò)散控制的過(guò)程同時(shí)存在。當(dāng)然，在我的論文中我并未也沒(méi)有能力深入討論。

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6樓2015-03-09 12:55:47

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6樓: Originally posted by 鯉魚(yú)飛 at 2015-03-09 12:55:47

"DRX過(guò)程很可能是界面遷移控制的生長(zhǎng)過(guò)程和擴(kuò)散控制的過(guò)程同時(shí)存在。"
------不同意這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，DRX過(guò)程未涉及元素?cái)U(kuò)散，將其解釋為擴(kuò)散控制界面遷移太牽強(qiáng)。

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7樓2015-03-11 11:02:37

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最近在做金屬的凝固過(guò)程，擬合出來(lái)的AVRAMI指數(shù)在0.7左右，查了好多文獻(xiàn)基本沒(méi)有擬合這個(gè)方程的，不能確定這個(gè)指數(shù)是否有效，能不能發(fā)一些關(guān)于JMAK方程的資料或者文獻(xiàn)參考一下，謝謝

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8樓2015-11-13 09:07:06

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