材料科学基础-名词解释讲课教案
材料科学基础-名词解
释
材料科学基础名词解释
第一章晶体学基础
空间点阵晶体中原子或原子集团排列的周期性规律，可以用一些在空间有规律分布的几何点来表示，这样的几何点集合就构成空间点阵。
（每个几何点叫结点；每个结点周围的环境相同，则都是等同点。）
晶格在三维空间内表示原子或原子集团的排列规律的结点所构成的阵列，设想用直线将各结点连接起来，就形成空间网络，称为晶格。
晶胞空间点阵可以看成是由最小的单元——平行六面体沿三维方向重复堆积而成，这样的平行六面体就叫晶胞。
晶系按照晶胞的大小和形状的特点（点阵的对称性）对晶体进行的分类。
晶格常数（点阵常数）决定晶胞形状和大小的6个参数。
布拉维点阵结点都是等同点的点阵就叫布拉维点阵。
晶面穿过晶体的原子面称为晶面。
晶向连接晶体中任意原子列的直线方向称为晶向。
晶面(间)距两个相同晶面间的垂直距离。
晶面族在高度对称的晶体中，特别是在立方晶体中，往往存在一些位向不同、但原子排列情况完全相同的晶面，这些晶体学上等价的晶面就构成一个晶面族。
晶向族……晶体学上等价的晶向构成晶向族。
配位数晶体结构中一个原子周围的最近邻且等距离的原子数。
堆垛密度/紧密系数/致密度晶胞中各原子的体积之和与晶胞的体积之比。
晶体是具有点阵结构的，由长程有序排列的原子、离子、分子或配位离子等组成的固体。
非晶体是无点阵结构的和长程有序排列的结构基元组成的固体。
晶体结构指晶体中原子在三维空间排列情况。
*同素异构体化合物有相同的分子式，但有不同的结构和性质的现象。
原子半径包括共价半径：两原子之间以共价键键合时，两核间距离的一半，实际上核间距离是共价键的键长。金属半径：金属晶体中相邻两金属原子核间距离的一半。范德瓦尔斯半径：靠范德华力相互吸引的相邻不同分子中的两个相同原子核间距离的一半。
晶体原子数某一晶体结构的一个晶胞中所含有的原子个数。
第二章固体材料的结构
结合键指由原子结合成分子或固体的方式和结合力的大小。
离子键当一正电性元素和一负电性元素相接触时，由于电子一得一失，使它们各自变成正离子和负离子，二者靠静电作用相互结合起来的化学键。
共价键由俩个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。
金属键自由电子与原子核之间静电作用而产生的键合力。
分子键又称范德华力，由瞬间偶极矩和诱导偶极矩产生的分子间引力所构成的物理键。
合金两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。
相/合金相具有相同或连续变化的成分、结构和性能的部分(或区域)。
固溶体是以某一组元为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶剂原子）所形成的均匀混合的固态溶体，它保持溶剂的晶体结构类型。
固溶度溶质在溶剂中的最大含量(即极限溶解度)称为固溶度。
置换式固溶体当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子，这种固溶体就称为置换固溶体。
间隙式固溶体当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时，溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体，称为间隙固溶体。
端部固溶体在相图中的位置位于端部，成分范围包括纯组元的固溶体。
中间固溶体在相图中的位置位于中间，任一组元的浓度均大于0，小于100%的固溶体。
中间相合金中组元之间形成的、与纯组元结构不同的相。在相图的中间区域。
有限固溶体溶质在固溶体中的溶解度有一定限度，称为有限固溶体。
无限固溶体由两个(或多个)晶体结构相同的组元形成的，任一组元的成分范围均为0～100%的固溶体，又称连续固溶体。
有序固溶体当一种组元溶解在另一组元中时，各组元原子分别占据各自的布拉维点阵，形成一种各组元原子有序排列的固溶体，溶质在晶格完全有序排列。
无序固溶体各组元原子的分布是随机的固溶体。
*化合物由两种或多种组元按一定比例构成一个新的点阵结构的物质。
离子化合物通过离子键结合而成的化合物。
硅酸盐具有硅酸根的盐，是一种丰产、廉价的陶瓷材料。
金属间化合物金属与金属、金属与准金属形成的化合物。（结合键主要是离子键，或含有一定比例的共价键；有确定的成分，可以用准确地分子式表示；具有典型的非金属性质。）
*拓扑密堆相由两种大小不同的金属原子所构成的一类中间相，其中大小原子通过适当的配合构成空间利用率和配位数都很高的复杂结构。由于这类结构具有拓扑特征，故称这些相为拓扑密堆相。
第三章晶体的范性形变
弹性变形晶体在外力作用下会发生变形，当外力较小时变形是弹性的，卸载后变形也随之消失，这种可恢复的变形就称为弹性形变。
塑性变形晶体在外力作用下会发生变形，当外加应力超过一定值时，卸载后变形也不能完全消失，这种不可恢复的变形就称为塑性变形。
延伸率试件受拉力拉断后，总伸长的长度与原始长度之比。
断面收缩率试样受拉力拉断后，断口处断面收缩与原面积之比。
滑移在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
孪生晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生。
孪晶指两个晶体或一个晶体的两部分沿一个公共晶面构成镜面对称的位向关系，这两个晶体就称为孪晶，此公共平面就称为孪晶面。
滑移带在金相显微镜下看到的滑移痕迹往往是由许多相距为10nm左右的滑移线形成的滑移带。
滑移线滑移会使晶体在表面形成台阶，产生线纹，称为滑移线。
滑移系晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。
临界分切应力晶体开始滑移所需的最小分切应力就称为临界分切应力。
几何硬化如果晶体滑移面原来是处于其法线与外力轴夹角接近45o的位向，经滑移和转动后，就会转到此夹角越来越远离45o的位向，从而使滑移变得越来越困难的现象，称为几何硬化。
几何软化晶体经滑移和转动后，一些原来角度远离45o的晶面将转到接近45o，使滑移变得容易进行，这种由晶体位向变化引起的现象称为几何软化。
应变(加工)硬化/加工强化随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。
单滑移当外力在一个滑移系上的分切应力达到了临界分切应力时，产生滑移的现象。
双滑移当外力在两个滑移系上的分切应力相等并同时达到了临界分切应力时，产生同时滑移的现象。
多滑移当外力在多个滑移系上的分切应力相等并同时达到了临界分切应力时，产生同时滑移的现象。
交滑移当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。
纤维组织冷加工将晶粒拉长，使材料中的不溶杂质、第二相和各种气孔、缩松等缺陷发生变形，由于晶粒、杂质、第二相、缺陷等都沿着金属的主变形方向被拉长成纤维状，故称为纤维组织。
择优取向/织构金属冷变形时不同位向的晶粒随着变形程度的增加在进行滑移的同时其滑移系还发生转动。当变形达到一定程度后各晶粒的取向基本一致，这样一种位向分布就称为择优取向或简称织构。
*形变织构多晶体金属形变后具有择优取向的晶体结构称为形变织构。
多晶体/多晶材料由许多取向不同的小单晶体即晶粒组成的晶体。
晶粒在多晶体的晶格位向一致，位向差很小的小晶块，称为晶粒。
晶界晶界是成分结构相同的同种晶粒间的界面。
晶粒度指晶粒的大小，可以用单位体积材料中的晶粒数或单位截面面积内的晶粒数来度量。
内应力宏观内应力、微观内应力、点阵畸变。
*点阵畸变在局部范围内，原子偏离其正常的点阵平衡位置造成点阵畸变。在金属材料中点阵畸变会使得晶体能量升高阻碍位错的运动产生材料的强化韧性降低。
第四章晶体中的缺陷
*晶体缺陷原子排列周期性受到破坏的区域。
点缺陷缺陷区的尺寸在任何方向上都远小于晶体或晶粒的线度，因而可以忽略不计，这种缺陷就称为点缺陷。
线缺陷缺陷区的尺寸在某一方向上可以与晶体或晶粒的线度相比拟，而在其他方向上的尺寸相对于晶体或晶粒线度可以忽略不计，这种缺陷就称为线缺陷。
面缺陷缺陷区的尺寸在共面的各方向上可以与晶体或晶粒的线度相比拟，这种缺陷就称为面缺陷。
体缺陷缺陷区的尺寸在任意方向上都可以与晶体或晶粒的线度相比拟，这种缺陷就称为体缺陷。
空位晶体中的空位也称为肖特基缺陷，这是一种热缺陷，是晶体中的原子或离子由于热运动离开了原来的晶格位置后而留下的空位，称为肖特基空位。
间隙原子间隙原子指某个晶格间隙中挤进的原子。
弗兰克尔缺陷离开平衡位置的原子挤入点阵中的间隙位置，而在晶体中同时形成相等数目的空位和间隙原子，则所形成的缺陷称为弗兰克尔缺陷。
位错是晶体内的一种线缺陷。其特点是沿一条直线方向原子有规律地发生错排，这种缺陷用一直线方向和一个柏氏矢量共同描述。
刃型位错在金属晶体中由于某种原因晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面，这个多余的半原子面又如切入晶体的刀片，刀片的刃口线即为位错线，这种线缺陷称为刃型位错。
螺型位错一个晶体的某一部分相对于其余部分发生滑移，原子平面沿着一根轴线盘旋上升，每绕轴线一周，原子面上升一个晶面间距，在中央轴线处即为螺型位错。
混合型位错当位错线既不平行、又不垂直于滑移方向时，可以将位错看成是由螺型位错和刃型位错混合而成的，故称为混合位错。
柏氏矢量柏氏矢量是描述位错特征的一个重要矢量，它集中反映了位错区域内畸变总量的大小和方向，也是位错扫过后晶体相对滑动的量。
攀移刃型位错的位错线可沿着垂直于滑移面的方向移动，刃型位错的这种运动称为攀移。
位错密度单位体积的晶体中所含的位错线的总长度。
线张力位错线增加单位长度时引起的弹性能增加。
柯氏气团点缺陷力图分布在刃型位错的下方(即不含附加半原子面的一方)，择优分布在刃型位错张应力区并紧靠位错线的点缺陷便形成所谓的柯氏气团。
应变时效第一次拉伸后，再立即进行第二次拉伸，拉伸曲线上不出现屈服阶段。但第一次拉伸后的低碳钢试样在室温下放置一段时间后，再进行第二次拉伸，则拉伸曲线上又会出现屈服阶段。不过，再次屈服的强度要高于初次屈服的强度。这个试验现象就称为应变时效。
派-纳力使位错开始滑移所需的剪应力，即所谓位错的起动力。它也是晶体点阵对位错运动的阻力。
Frank-Read位错源位错增值的一种形式。
位错的塞积位错塞积是指晶体塑性变形时往往在一滑移面上许多位错被迫堆积在某种障碍物前，形成位错群的堆聚。这些位错来自同一位错源，因此具相同的柏氏矢量。
位错的交割位错彼此交叉通过的过程叫做位错的交割。
弯折/扭折位于同一滑移面上的位错台阶。
割阶位于不同滑移面上的位错台阶。
扩展位错一个单位位错分解为两个不全位错，中间夹住一片层错的组态叫扩展位错。
位错反应由几个位错合成为一个新位错或由一个位错分解为几个新位错的过程
大角度晶界多晶材料中各晶粒之间的晶界称为大角度晶界，即相邻晶粒的位向差大于10°的晶界。
小角度晶界相邻亚晶粒之间的位向差小于10°，这种亚晶粒间的晶界称为小角度晶界，一般小于2°，可分为倾斜晶界、扭转晶界、重合晶界等。
固溶强化随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。//固溶在点阵间隙或结点上的合金元素原子由于其尺寸不同于基体原子，故产生一定的应力场，阻碍位错的运动，造成固溶强化。
沉淀强化合金通过相变过程得到的合金元素与基体元素的化合物（沉淀相）会引起合金强化，称为沉淀强化，沉淀相与基体原子间有化学的交互作用。
弥散强化合金通过相变过程得到的合金元素与机械混掺于基体材料中的硬质颗粒会引起合金强化，称为弥散强化，弥散相与基体原子间没有化学的交互作用。
细晶强化晶粒愈细小，晶界总长度愈长，对位错滑移的阻碍愈大，材料的屈服强度愈高。晶粒细化导致晶界的增加，位错的滑移受阻，因此提高了材料的强度。
有序强化在有序固溶体中，要使金属发生塑性变形就需使超位错的两个分位错同时运动（以保持反相畴边界的平衡宽度），因而需要更大的外应力，这就是有序强化。
不全位错柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。
第五章材料热力学
*热力学第一定律自然界中的一切物质都具有能量，能量不可能被创造，也不可能被消灭，但可以从一种形态转变为另一种形态，在能量的转换过程中能量的总量保持不变。（热力学第一定律就是能量守恒和转换定律在热现象中的体现）。内能的改变方式有两个：做功和热传递ΔU = W + Q。
*热力学第二定律：热不可能自发的、不付代价的从低温物体传至高温物体。
第六章相图
相图表示物质的状态、温度、成分之间的关系的综合图形。
组元组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。
组织组织是指用肉眼可直接观察的，或用放大镜、显微镜能观察分辨的材料内部微观形貌图像。
相平衡在某一温度下，系统中各个相经过很长时间也不互相转变，处于平衡状态，这种平衡称为相平衡。各组元在各相中的化学势相同。
相区相图中代表不同相的状态的区域。
相界由结构不同或结构相同而点阵参数不同的两晶体相交接而形成的界面。
相变从一种相转变为另一种相的过程称为相变。若转变前后均为固相，则称为固态相变。
平衡分配系数合金冷却到某一温度时，固相的质量分数与液相质量分数的比。
相律相律给出了平衡状态下体系中存在的相数与组元数及温度、压力之间的关系，可表示为：f=C+P-2,f为体系的自由度数，C为体系的组元数，P为相数。
自由度在不改变系统平衡相数的条件下，可以独自改变、影响合金状态的因素数目。
枝晶偏析固溶体在非平衡冷却条件下，匀晶转变后新得的固溶体晶粒内部的成分是不均匀的，先结晶的内核含较多的高熔点的组元原子，后结晶的外缘含较多的低熔点的组元原子，而通常固溶体晶体以树枝晶方式长大，这样，枝干含高熔点组元较多，枝间含低熔点组元原子多，造成同一晶粒内部成分的不均匀现象。
扩散退火生产上常将铸件加热到固相线以下100-200℃长时间保温，以使原子充分扩散、成分均匀，消除枝晶偏析，这种热处理工艺称做扩散退火。
匀晶转变二元合金中由一个液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。
共晶转变二元合金在恒定温度下，由一个液相同时转变为两种固相的转变。
共析转变二元合金在恒定温度下，由一个固相同时转变为两种固相的转变。
不平衡共晶在不平衡凝固时，在共晶温度以下仍有少量液体残留，最后这些液相转变为共晶体的过程称为不平衡共晶。
离异共晶有共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶相数量较多，共晶相数量很少，共晶中与初晶相同的那一相会依附初晶长大，另外一个相单独分布于晶界处，使得共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称为离异共晶。
伪共晶在不平衡的结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部转变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织称为伪共晶。
包晶转变在一定温度下，由一种液相与一种固相相互作用，生成另一种固相的转变。
同素异构转变在周期表中，大约有40多种元素具有两种或两种以上的晶体结构。当外界条件（温度、压力）改变时，元素的晶体结构可以发生转变，把晶体的这种性质称为多晶型性，即同素异构转变。
铁素体碳在α-Fe中所形成的间隙固溶体叫铁素体。
奥氏体碳在γ-Fe中所形成的间隙固溶体叫奥氏体。
渗碳体铁与碳可以形成间隙化合物Fe
C，称为渗碳体。
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珠光体铁碳合金共析转变产物，是共析铁素体和共析渗碳体的层片状混合物。
莱氏体铁碳相图共晶转变的产物，是共晶奥氏体和共晶渗碳体的机械混合物。
*重心法则处于三相平衡的合金，其成分点必位于共轭三角形的重心位置。
*液相线液相线一般是指钢水在固态与液态的交叉点的温度。
*固相线合金冷却时，会在某一个温度开始形成固体晶体，再继续冷却，就会在一个更低的温度完全变成固体。随着合金成分的变化，这两个温度点也会变化，因此形成一个相对合金成分变化的两条曲线。上面一条曲线为液相线，下面为固相线。
第七章界面*
亚晶界相邻亚晶粒间的界面称为亚晶界。
晶界偏聚由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象。
晶界能不论是小角度晶界或大角度晶界，这里的原子或多或少地偏离了平衡位置，所以相对于晶体内部，晶界处于较高的能量状态，高出的那部分能量称为晶界能，或称晶界自由能。
共格相界/共格界面如果两相界面上的所有原子均成一一对应的完全匹配关系,即界面上的原子同时处于两相晶格的结点上,为相邻两晶体所共有,这种相界就称为共格相界。
非共格晶界/半共格界面当两相在相界处的原子排列相差很大时，即错配度δ很大时形成非共格晶界。同大角度晶界相似，可看成由原子不规则排列的很薄的过渡层构成。
表面能表面原子处于不均匀的力场之中，所以其能量大大升高，高出的能量称为表面自由能，或表面能。
界面能界面上的原子处在断键状态，具有超额能量。平均在界面单位面积上的超额能量叫界面能。
第八章固体中的扩散
*扩散微粒子(包括原子和分子)在气相、液相、固相或三者之间，由高浓度向低浓度方向迁移，直到混合均匀的物理运动现象。
互扩散有浓度差的空间扩散称为互扩散。
自扩散没有浓度差的扩散称为自扩散。
下坡扩散/顺扩散溶质原子从高浓度区向低浓度区处的扩散过程为下坡扩散。
上坡扩散/逆扩散溶质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散。表明扩散的驱动力是化学位梯度而非浓度梯度。
体扩散溶质原子在晶粒内部进行的扩散称为体扩散。
表面扩散溶质原子在表面进行的扩散称为表面扩散。//（别的版本）是指原子、离子、分子以及原子团在固体表面沿表面方向的运动。当固体表面存
在化学势梯度场，扩散物质的浓度变化或样品表面的形貌变化时，就会发生表面扩散。
晶界扩散溶质原子沿晶界进行的扩散称为晶界扩散。
短路扩散在多晶体中，扩散除在晶粒的点阵内部进行（体扩散）外，还会沿着表面、界面、位错等缺陷部位进行，称后三种扩散为短路扩散。温度较低时，晶粒越细扩散系数越大，短路扩散起主要作用。（扩散速率大于晶内扩散）
稳态扩散在稳态扩散过程中，扩散组元浓度只随距离变化，而不随时间变化。
非稳态扩散扩散组元的浓度不仅随距离x变化，也随时间变化的扩散称为非稳态扩散。
间隙扩散这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小，处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的另一个间隙位置，形成原子的移动。
反应扩散/多相扩散/相变扩散伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散。
菲克第一定律在单位时间内通过垂直扩散方向的单位截面积的扩散物质与该界面处的浓度梯度成正比。
菲克第二定律在扩散过程中，某点的浓度随时间的变化率与浓度分布曲线在该点处的二阶导数成正比。
扩散系数表示气体（或固体)扩散程度的物理量。扩散系数是指当浓度为一个单位时,单位时间内通过单位面积的气体量。
柯肯达尔效应反映了置换原子的扩散机制，两个纯组元构成扩散偶，在扩散的过程中，界面将向扩散速率快的组元一侧移动。
*互扩散系数在互扩散中，用来代替两种原子的方向相反的扩散系数D
、
1
D
.
2
*扩散激活能克服能垒需要有额外能量才能实现原子从一个平衡位置到另一个平衡位置的基本跃迁，这部分能量称为扩散激活能。
*扩散驱动力扩散的驱动力是化学位梯度，所以可以发生上坡扩散。
越大、扩散激活能Q越低、温度越【补充】扩散的影响因素：扩散系数D
高，越有利于扩散。激活能Q影响因素：扩散机制（间隙&空位机制）；晶体结构；原子结合力（结合力强，Q越大）；合金成分。
第九章凝固与结晶
能量起伏指体系中每个微小体积所实际具有的能量，会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象。
结构起伏/结构涨落/相起伏液态金属中存在许多类似晶体结构的、时大时小、时涨时消的原子有序集团的现象。
*近程有序在液体中的微小范围内存在着紧密接触规则排列的原子集团，称为短程有序。
*长程有序在液体中的大范围内原子是无序分布的，而在晶体中的大范围内原子却是呈有序排列的称为长程有序。
//结晶过程实质是由不稳定的近程有序的液体结构转变为稳定的远程有序的晶体结构。
晶核晶体的生长中心。
过冷度实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
均匀形核金属凝固时的形核是在金属液体中依靠自身的结构均匀自发地形成核心，称为均匀形核。
不均匀形核金属凝固时的形核是依靠外来夹杂所提供的异相界面非自发不均匀地形核，称为不均匀形核。
晶胚原子集团半径小于临界晶核半径时，半径增大则系统吉布斯自由能增加，故不能在液相中稳定存在，它被溶解而消失的几率大于它继续长大的几率，这种原子集团称为晶胚。
临界晶核/晶核临界尺寸/临界晶核半径当晶胚的长大趋势等于消失趋势时，该晶胚的半径称为临界晶核半径。
形核功生核时所需克服的能垒。//形成临界晶核所需的能量，即临界晶核形成功。
形核率单位时间、单位体积生成固相核心的数目。
润湿角/接触角非均匀形核时，固相晶核表面与基底之间的夹角。
正温度梯度是指液相中的温度随至固液界面距离的增加而提高的温度分布状况。（过冷度随至界面距离增加而减小）。
负温度梯度是指液相中的温度随至固液界面距离的增加而降低的温度分布状况。（过冷度随至界面距离增加而增加）。
树枝状晶物质以树枝状生长，凝固金属将树枝空隙填满，使每个树枝成长为一个晶粒。
粗糙界面界面在微观范围是粗糙的，高低不平，界面由几个原子厚的过渡层组成，这种微观上粗糙的界面在宏观上是平直的。（金属型界面）光滑界面/平整型界面界面在微观范围保持晶体学光滑表面的特性，界面为一个原子厚的过渡层，界面上各处晶体学表面取向不同，因此宏观上看界面是曲折、锯齿形小平面。
平衡分配系数K
当合金冷却到某一温度时，固相的质量分数与液相质量
分数的比值。
成分过冷由于在不平衡凝固时，液相中溶质分布不均匀，在正温度梯度下，也会引起过冷，这种由于成分不均匀引起的过冷叫成分过冷。
(成分)偏析合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。
微观偏析指微小范围（约一个晶粒范围）内的化学成分不均匀现象。【可分为枝晶偏析、胞状偏析和晶界偏析。】
宏观偏析指凝固断面上宏观各部位的化学成分不均匀的现象。【可分为正偏析、反偏析和比重偏析】
晶内偏析即枝晶偏析。是在一个晶粒内出现的化学成分不均匀现象。
晶界偏析在合金凝固过程中，溶质元素和非金属夹杂物常富集在晶界，使晶界与晶内的化学成分出现异样，这种成分不均匀现象叫晶界偏析。
正偏析/正常偏析在凝固过程中，符合溶质再分配规律，即K>1时，先凝固的表层溶质含量低于中心部分的成分不均匀现象。
反偏析/逆偏析/反常偏析与正常偏析相反的情况，即K<1时，先凝固的表面或底部含的溶质元素较多，而晚凝固的中心部位或上部含溶质较少的现象。
*重力偏析是由于重力作用而出现的化学成分不均匀现象。
比重偏析由组成相与剩余溶液之间比重的差别所引起的一种宏观偏析。
胞状偏析对于K<1的合金，在凹陷的胞界处将富集着溶质。这种胞内和胞界处成份不均匀的现象称为胞状偏析。
第十章回复与再结晶
回复冷变形后的金属或合金在较低温度加热后，发生结构、组织和性能的变化。
多边形化是指经过冷塑性形变的金属或者合金在回复时形成小角度亚晶界和较完整的亚晶粒的过程。
再结晶冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称为再结晶。
二次再结晶再结晶结束后正常长大被抑制而发生少数晶粒异常长大的现象。
临界变形度给定温度下金属发生再结晶所需的最小预先冷变形量。
再结晶温度形变金属在一定时间（一般1h）内刚好完成再结晶的最低温度。
*再结晶退火所谓再结晶退火工艺，一般是指将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保温一段时间后，缓慢冷却至室温的过程。
热加工在金属再结晶温度以上进行的加工、变形。
冷加工低于再结晶温度进行的加工、变形。
动态回复在热变形过程中，与形变硬化同时发生的回复过程。
动态再结晶在热变形过程中，与形变硬化同时发生的再结晶过程。
*超塑性在一定条件下进行热变形，材料可得到特别大的均匀塑形变形，而不发生缩颈，延伸率可达500%～2000%，材料的这种特性称为超塑性。
第十一章固态相变
惯习面/惯析面固态相变时，新相往往在母相的一定晶面开始形成，这个晶面称为惯习面。
调幅分解新相的形成不经形核长大，而是通过自发的成分涨落，浓度的振幅不断增加，固溶体最终自发地分解成结构相同而成分不同的两相固溶体的过程。
时效合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，便会发生分解反应，其性能随时间而变化的现象。这一现象叫做过饱和固溶体分解，也叫时效。
时效强化沉淀相在高温下固溶到基体中去，然后随温度下降，沉淀相从基体中析出并与母相保持共格关系，从而使材料强度硬度升高。
铝合金时效经淬火后的铝合金强度、硬度随时间延长而发生显著提高的现象称为时效，也称铝合金的时效。
过时效铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP区，θ”，θ’，和θ。在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升，当保温时间过长，将析出θ’，这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。
马氏体钢和铁从高温奥氏体状态急冷下来，得到一种碳原子在α-Fe中过饱和的固溶体。
*索氏体中温段珠光体转变产物，由片状铁素体渗碳体组成，层片间距较小，片层较薄。
*贝氏体钢在奥氏体化后被过冷到珠光体转变温度区间以下，马氏体转变温度区间以上这一中温度区间转变而成的由铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳组织，即贝氏体转变的产物。有上贝氏体和下贝氏体（B）。
珠光体相变铁碳合金奥氏体在冷却转变中，在共析温度以下同时转变为铁素体和渗碳体的共析组织的转变。
贝氏体相变铁碳合金奥氏体在冷却转变中，在珠光体转变温度以下，马氏体转变温度以上范围内（550℃-230℃）的转变称为贝氏体转变。
马氏体相变钢加热至奥氏体化后快速淬火所形成的高硬度的针片状组织的相变过程。
热弹性马氏体相变当马氏体相变的形状变化是通过弹性变形来协调时，称为热弹性马氏体相变。
一级相变相变前后新旧两相的自由能相等，但其一阶偏导数不等的相变。
二级相变从相变热力学上讲，相变前后两相的自由能相等，自由能的一阶偏导数相等，但二阶偏导数不等的相变称之为二级相变。
*热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。
正火将钢材或钢件加热到临界点AC
3或AC
M
以上的适当温度保持一定时间
后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。【主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等。】
退火将亚共析钢工件加热至AC
3
以上20-40℃，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。【主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。】淬火将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。【使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。】
回火将经过淬火的工件加热到临界点AC
1
以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。【主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。】
完全退火将刚材或钢件加热到AC
3
点以上，使之完全奥氏体化，然后缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺称为完全退火。
等温淬火工件淬火加热后，若长时间保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称等温淬火。
回火稳定性淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降（抵抗软化）的能力。
回火脆性淬火钢在回火过程中，一般情况下随回火温度的提高，其塑性、韧性提高，但在特定的回火温度范围内，反而形成韧性下降的现象称为回火脆性。对于钢铁材料存在第一类和第二类回火脆性。它们的温度范围、影响因素和特征不同。
第一类回火脆性/不可逆回火脆性指淬火钢在250-400℃之间回火时出现的脆化现象。已经发生的脆化不能用重新加热的方法消除，应予以避免。
第二类回火脆性/可逆回火脆性淬火钢在500-550℃之间回火，或在600℃以上温度回火后，以缓慢地冷却速度通过500-550℃区间时发生脆化现象。如果重新加热到600℃以上后快速冷却，可以恢复韧性，因此称为可逆回火脆性。
淬透性指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，主要与临界冷速有关，大小用淬透层深度表示。
淬硬性指钢淬火后能达到的最高硬度，主要与钢的含碳量有关。
调质处理淬火加高温回火的热处理称作调质处理，简称调质。
变质处理在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
形态记忆效应将某些金属材料进行变形后加热至某一特定温度以上，变形金属材料形状恢复到变形前的形状，此现象称形状记忆效应。