非连续脱溶的显微组织分析及探讨

非连续脱溶也称为胞状脱溶，脱溶时两相耦合成长，与共析转变很相似。因其脱溶物中的α相和母相α之间的溶质浓度不连续而称为非连续脱溶。若α0为原始α相，β为平衡脱溶相，α1为胞状脱溶区的α相，则非连续脱溶可表示为α0→α1+β。

非连续脱溶的显微组织特征是在晶界上形成界限明显的领域，称为胞状物、瘤状物，如图17-9所示。胞状物—般由两相所组成：一相为平衡脱溶物，大多呈片状；另一相为基体，系贫化的固溶体，有一定的过饱和度。由图可见，非连续脱溶的胞状物与片状珠光体很相似。这种胞状物可在晶界一侧生长，也可在晶界两侧同时生长。

图17-9　7Co-Ti合金界面上的胞状析出

非连续脱溶形成胞状物时一般伴随着基体的再结晶。如前所述，G.P.区和过渡相析出时均与基体保持共格关系，所以，随着析出的进行，所产生的应力和应变逐渐增大，当达到一定程度时，基体就会发生回复以至再结晶，这种再结晶称为应力诱发再结晶。由于析出及其伴生的应力和应变以及应力诱发再结晶通常优先发生于晶界上，因此这种析出又称为晶界再结晶反应型析出，简称为晶界反应型析出。(www.xing528.com)

这种再结晶从晶界开始后逐渐向周围扩展，直至整个基体。在发生再结晶的区域，其应力、应变和应变能显著降低。胞状物中的析出物为平衡相，它与基体间的共格关系完全被破坏，也不再存在晶体学位向关系（形成再结晶织构者除外）。基体中的溶质原子浓度降至平衡值。这种再结晶与一般的再结晶一样，亦为扩散型的形核和长大过程。

非连续脱溶的机制如图17-10所示。在过饱和固溶体α相中，溶质原子首先在晶界处发生偏聚，接着以质点形式脱溶析出β相，并将部分晶界固定住。随脱溶过程的进行，β相将呈片状长入与其无位向关系的母相α晶粒中。在片状β相的两侧将出现溶质原子贫化区（α1相），而在α1相外侧，沿母相晶界又可形成新的β相晶核。此时，在β相和α1相以外的母相仍保持原有浓度α0。随脱溶过程继续进行，β相不断向前长成薄片状，并与相邻的α1相组成类似珠光体的、内部为层片状而外形呈胞状的组织（见图17-9）。胞状组织与珠光体组织的区别在于：由共析转变形成的珠光体中的两相（γ→α+Fe3C）与母相在结构和成分上完全不同，而由非连续脱溶所形成的胞状物的两相（α0→α1+β）中必有一相的结构与母相相同，只是其溶质原子浓度不同于母相而已。

图17-10　非连续脱溶的机理示意图

过饱和固溶体的非连续脱溶与连续脱溶相比，除界面浓度变化不同外，还有以下三点区别：一是前者伴生再结晶，而后者不伴生再结晶。在连续脱溶过程中，虽然应力和应变也是不断增加的，但一般未达到诱发再结晶的程度；二是前者析出物集中于晶界上，至少在析出过程初期如此，并形成胞状物；而后者析出物则分散于晶粒内部，较为均匀；三是前者属于短程扩散，而后者属于长程扩散。