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第七章金属及合金的回复与再结晶 金属及合金塑性变形后： ①晶粒外形发生变化； ②组织结构发生变化； ③性能发生变化(强度、硬度升高，塑韧性下降) 这给进一步的冷成形加工带来困难. 因此，常需将金属加热进行退火处理，通过回 复与再结晶过程使其性能向塑变前状态转变， 即塑韧性提高，强度、硬度下降。  塑变后的金属及合金在退火时的变化  退火：将金属材料加热到一定温度，保温一定 时间，然后缓冷到室温的操作；  目的：改变金属材料内部的组织结构，获得要 求的性能。  储存能是转变的驱动力 退火过程(3个阶段):回复、再结晶、晶粒长大 本章内容:回复,再结晶,晶粒长大  储存能是转变的驱动力  储存能：塑性变形时，外加能量储存在形变金 属内部的能量.  储存形式:弹性应变和增加晶体缺陷的形式 弹性应变能：3～12％  储存能 空位：比例较小 畸变能： 位错：80～90 ％  储存能使塑变后金属材料的自由能升高，处于 热力学上不稳定的亚稳状态. 第二节 回复 定义： 冷塑性变形的金属在加热时，新晶粒（再结晶 晶粒）出现以前，某些亚结构和性能发生变化 的过程。 特点: 退火处理时，组织和性能变化的早期阶段. 加热温度不太高，原子扩散能力较低，显微组 织无明显变化，只是物理、化学性能部分恢复 到变形前状态。 驱动力：储存能 回复机理：(点缺陷和位错发生运动) 温度 机 制 注 释 低温 ①点缺陷移至晶界或位错处消失 加热温度低， ②点缺陷彼此对消或结合 原子活动能 力小 中温 ①位错缠结内的位错重新排列 加热温度升 ②异号位错相消 高，位错可 ③亚晶长大 以滑移运动； 高温 ①位错攀移 位错不但可 ②亚晶合并 以滑移还可 ③多边化 以攀移 解释： 位错的攀移：刃位错沿与柏氏矢量（滑移面）相 垂直的方向运动；如图. Note：攀移必须通过空位和原子的扩散实现，室 温下很难进行。只有在较高温度下，原子扩散能 力足够大时，才容易进行。 亚晶长大：（亚结构变化） 金属在冷塑性变形后，形成胞状亚结构，胞内 位错密度低,胞壁位错密度高. 回复退火时，空位密度下降，胞内位错向胞壁 滑移，与胞壁异号位错抵消,位错密度下降。 回复进行,胞壁位错形成低能位错网络,胞壁变 为亚晶界,亚晶粒通过亚晶界迁移而长大. 多边化： 冷变形后，晶体中同号刃位错在滑移面塞积, 导致晶格弯曲.退火时，通过位错的滑移和攀 移，同号刃位错沿垂直滑移面的方向排列成小 角度亚晶界，叫多边化；如图 回复退火特点： 加热温度不高，使冷加工件在保持加工硬化的 状态下，降低内应力，减轻工件的变形，降低 电阻率，提高材料的耐蚀性，改善塑韧性。 应用: 对于深冲件、铸件、焊接件、机加工件，需进 行回复退火（去应力退火），以避免冷加工残 余内应力（第一类内应力）可能引起的变形开