Fe-0.18C 合金（低炭素鋼）の相変態について質問です。 この合金を冷却すると、まずオーステナイト粒界にフェライトが生成されると習いました。 なぜフェライトは粒界から優先的に出現するのでしょうか？ もし詳しい方がいましたら、分かりやすく教えていただけると助かります。

Fe-0.18C合金（低炭素鋼）においてオーステナイトからフェライトが粒界から優先的に生成される理由は以下の通りです： ・核生成の観点：粒界は結晶構造の不連続部分であり、エネルギー的に不安定な場所です。このような場所では核生成に必要な活性化エネルギーが低くなるため、新相の核が形成されやすくなります。 ・拡散の観点：粒界は原子の拡散経路として機能し、拡散速度が速いです。フェライト形成には炭素の拡散が必要ですが、粒界では炭素原子が移動しやすいため、相変態が促進されます。 ・界面エネルギーの観点：粒界に核生成することで、新しく生じる界面の総エネルギーが減少します。粒界上に核が形成されると、もともとあった粒界の一部が消滅するため、系全体のエネルギーが低下します。 ・結晶方位関係：特定の粒界では、隣接するオーステナイト粒との間に特定の結晶方位関係が存在し、フェライトの核生成が容易になることがあります。 これらの理由により、冷却時にオーステナイトからフェライトへの変態は粒界から優先的に始まります。その後、変態はオーステナイト粒内へと進行していきます。