第9章回复和再结晶.pptVIP

第九章 回复和再结晶;变形金属加热时显微组织的变化;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;例：形变铝合金形变、再结晶形核和再结晶完毕后的组织/350℃。;发生的原因：;本章涉及内容：;9.1 回复;回复过程随着组织结构的变化，物理和机械性能也有变化，它们向着未形变前的值变化。 ;9.1.1 储存能的释放;回复（再结晶）的影响因素;纯铜经两种不同拉伸应变后等温退火时能量释放率随退火时间变化的关系。;9.1.2 电阻和密度的回复;缺陷消除机制很多，不同机制所需激活能不同，它们发生的温度范围也不同。范布伦（Van Buern）分析经辐射和形变的铜和金退火的大量研究资料，对退火过程电阻率回复所对应的机制归纳。;等温退火时，在退火早期电阻率随时间延长急剧下降，后来变化缓慢，最终趋于一稳定值。不同温度退火，这一稳定值不同。退火温度越高，稳定值越低。;9.1.3 机械性能的回复;普遍的规律：形变量越大，塑性流变越具有湍流性质，回复退火使加工硬化消除的分数越小。高层错能金属中位错易交滑移和攀移，回复阶段位错可对消和重排，机械性能有一定程度的回复。 低层错能金属中位错不易交滑移和重排，回复时机械性能回复少。 层错能高的金属和合金，例如铁和铝，位错易于交滑移和攀移，在回复阶段维持就有一定程度的对消和重新排列，所有机械性能有一定程度的回复。如果变形量很小，甚至在回复阶段就可使机械性能完全回复。;为描述机械性能回复程度，引入回复参数;9.1.4 回复动力学;回复激活能Q与回复分数间的关系(复杂形变,激活能变化);;9.1.5 回复过程组织的变化;9.1.5.2 亚晶形成;9.1.5.3 亚晶粗化和长大;胡郇，冷轧Fe-Si单晶退火过程：显微带状区的亚晶聚合过程（再结晶晶核的形成）。;Jones亚晶粗化聚合模型;形变后位错胞结构的胞壁散漫程度不同，回复时发生的多边形化的难易程度也不同。 对于层错能高的金属，例如铝和铁等，位错基本上不发生分解扩展，所以交滑移和攀移能力高，在形变过程中胞壁已开始了锋锐化过程，在形变后形成相当锋锐的位错胞结构，在以后的回复过程中差不多只有亚晶的长大。 对于层错能比较低的金属，例如铜和银等，形变后形成的位错胞结构具有厚而散漫的胞壁； 层错能很低的金属和合金，例如黄铜和奥氏体不锈钢等，形变后只形成不完整的胞状结构。这些合金和金属，回复时有一个较长的胞壁锋锐化过程，有一些甚至形成不了胞壁。;σ0和ky是常数;9.2 再结晶;再结晶温度;9.2.1 再结晶的基本规律;再结晶图;9.2.2 再结晶动力学;Johnson-Mehl模型 ;实际上N和G随t而变，公式要修正。假定形核率N随时间增加而下降，其形式为 a、v为常数则 ;等温再结晶的动力学方程;再结晶动力学影响因素;2）形变方式;3）晶粒取向;4）原始晶粒尺寸的影响;5）溶质/杂质的影响;6）形变温度/应变速率;9.2.3 再结晶和回复的关系;9.2.4 再结晶的形核;应变诱发晶界迁动形核／Bailey和Hirsch;形核条件;亚晶聚合粗化形核／胡郇;形变时在晶界附近总是多个滑移系开动使得那里有较大的取向梯度，所以在接近临域易于形核； 形变过程形成的过渡带（Transition Band）中亦有很大的取向梯度，也是易于形核的位置。这些位置形核会道指再结晶晶粒的择优取向。;实验研究表明：在适量形变程度时，亚晶聚合粗化机制是主要的再结晶形核机制，而在高形变程度及低层错能金属中，SIBM机制是主要的形核机制。 不论是亚晶聚合粗化形核还是应变诱发晶界迁动都需要有比较陡的位向梯度存在。位向梯度是形核的关键，如果没有位向梯度，即使有很多的变形量也不会发生再结晶。 形变方式不同，位向梯度陡的程度也不同，它按压缩、轧制、拉伸、拉拔、锻造和冲击形变的顺序减小，再结晶也按同一顺序减弱。;9.2.5 再结晶核心的长大;9.2.6 第二相粒子的作用;含Al2O3粒子的铜以及纯铜的形变储存能与形变应变量间的关系。 H线粒子d=46nm，fV=1.5×10-2； L线是d=38nm，fV=4×10-3；;(2)粒子附近可能作为再结晶形核位置;(3)弥散和稠密分布的第二相粒子钉扎晶界，阻碍迁动;例：同一成分合金Al-1.3%Mn不同工艺的影响;粒子含量、粒子尺寸对再结晶的作用;9.2.7 再结晶时的脱溶;连续（原位）再结晶;3天后;9.3 晶粒正常长大及二次再结晶;9.3.1 晶粒正常长大;9.3.1.1 正常晶粒长大动力学;9.3.1.2 第二相粒子对晶粒长大的影响（Zen