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鲤鱼飞

铁虫 (正式写手)

[交流] Avrami指数判断相变模型: grain edge 和 grain boundary 的区别

如题。    阅读根据Avrami指数n来判定转变机制时,看到了n=2和n=1分别对应 grain edge nucleation 和grain boundary nucleation。 不知道二者有何区别?
  
  此外,请问,对于动态再结晶(DRX)过程,我拟合得到的n值介于1.5-2.0之间。既满足'interface-controlled growth'里面的n=2和n=1(也就是上面的描述),也满足'diffusion-controlled growth' 的n=1.5-2.5的'small dimensions, decreasing nucleation rate'。  那DRX过程究是界面控制还是扩散控制,还是二者皆有?  纯晶粒长大是一个界面运动控制的过程,但DRX过程中,形核和生长是混合的, 是否也意味着界面和扩散两种机制都有功能?
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CAEP
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cwzheng

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鲤鱼飞: 金币+1 2015-03-09 12:42:05
建议将界面控制,扩散控制的机理弄清楚。界面控制与扩散控制是描述相变过程中相界面迁移时的两种理论,不适合用来描述再结晶过程吧?
2楼2015-03-08 10:29:30
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鲤鱼飞

铁虫 (正式写手)

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2楼: Originally posted by cwzheng at 2015-03-08 10:29:30
建议将界面控制,扩散控制的机理弄清楚。界面控制与扩散控制是描述相变过程中相界面迁移时的两种理论,不适合用来描述再结晶过程吧?

是的。严格讲,再结晶不属于相变。  但显然,晶粒长大过程是界面控制的过程,驱动力来自变形储能, 与相变物理上是类似的。 我也不打算深究它了,但对拟合的数据得找一个表观的说法吧。^_^。
补充:  请问 grain edge和grain boundary的差别? 是否一个是2-D,一个是3-D的形态?
CAEP
3楼2015-03-08 11:03:15
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鲤鱼飞

铁虫 (正式写手)

d
4楼2015-03-08 16:50:09
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cwzheng

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鲤鱼飞: 金币+1 2015-03-09 12:43:17
JMAK理论提出了一个转变分数随时间变化的简明形式,最初JMAK模型的提出是以形核随机分布、各向同性生长及形核速率/生长速率恒定三个假设为前提的,实际转变条件通常无法满足上述理想假设,因此实际转变过程中Avrami时间指数n与理论值不吻合是难免的。当然,JMAK理论适合于描述任何具有形核-生长过程转变的转变动力学,但并未规定转变的机理,只与转变的过程有关,形核方式(位置饱和or连续形核)、形核位置(随机or非随机)、生长维度(1D\2D or 3D) 等都会影响n值的大小。
你所提到的grain boundary nucleation 和grain edge nucleation实际上只是影响的一个因素,即形核位置。在2D空间中,前者是一条线,后者是一个点,晶核在grain boundary(线)上分布时(即项链状分布),晶粒生长沿着线的方向会发生早期碰撞,导致后期晶粒生长只会沿着垂直方向,意味着其生长方向降了一维,变成一维;而grain edge上形核的,晶粒的生长方向是2维的。这是二者的差别(注:以上是在2D空间里的解释)。   
对DRX,其微观组织行为更复杂,n值的影响因素更多。先不做解释。
5楼2015-03-09 07:53:37
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鲤鱼飞

铁虫 (正式写手)

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5楼: Originally posted by cwzheng at 2015-03-09 07:53:37
JMAK理论提出了一个转变分数随时间变化的简明形式,最初JMAK模型的提出是以形核随机分布、各向同性生长及形核速率/生长速率恒定三个假设为前提的,实际转变条件通常无法满足上述理想假设,因此实际转变过程中Avrami ...


谢谢。确实,JMAK用在阐述再结晶过程动力学方面很多了,与理论值的偏差也是在所难免的。   
   事实上,原始晶粒是三维的。2-D空间里,DDRX在原始晶界上形成项链结构,3-D空间形成了中空的一个球壳形态。早期生长应该是不受限制的3-D方向;生长后期或者新的DRX在老DRX之间形成,生长会受限但应该也是三维的。  3-D条件下,理想JMAK的指数为3或4,与饱和形核或恒速率形核机制有关。
   当然,DRX的过程与SRX不同,取向形核概率更大。我也仅给出n值在1.5-2.0之间,在表观上确实与‘DDRX在晶界上形成以及形核速率随变形而逐渐降低’的实验结果是吻合的。 也仅仅指出了一些材料DRX的n确实可以在1-2左右。DRX过程很可能是界面迁移控制的生长过程和扩散控制的过程同时存在。当然,在我的论文中我并未也没有能力深入讨论。
CAEP
6楼2015-03-09 12:55:47
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cwzheng

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6楼: Originally posted by 鲤鱼飞 at 2015-03-09 12:55:47

谢谢。确实,JMAK用在阐述再结晶过程动力学方面很多了,与理论值的偏差也是在所难免的。   
   事实上,原始晶粒是三维的。2-D空间里,DDRX在原始晶界上形成项链结构,3-D空间形成了中空的一个球壳形态。早期 ...

"DRX过程很可能是界面迁移控制的生长过程和扩散控制的过程同时存在。"
------不同意这个观点,DRX过程未涉及元素扩散,将其解释为扩散控制界面迁移太牵强。
7楼2015-03-11 11:02:37
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lsf0319

木虫 (正式写手)


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5楼: Originally posted by cwzheng at 2015-03-09 07:53:37
JMAK理论提出了一个转变分数随时间变化的简明形式,最初JMAK模型的提出是以形核随机分布、各向同性生长及形核速率/生长速率恒定三个假设为前提的,实际转变条件通常无法满足上述理想假设,因此实际转变过程中Avrami ...

最近在做金属的凝固过程,拟合出来的AVRAMI指数在0.7左右,查了好多文献基本没有拟合这个方程的,不能确定这个指数是否有效,能不能发一些关于JMAK方程的资料或者文献参考一下,谢谢
8楼2015-11-13 09:07:06
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