材科科学基础课件第六章 节 回复与再结晶.pptVIP

冷加工变形：?加工硬化，可使位错数量增加，金属的强度和硬度增加;发生应力腐蚀奥氏体不锈钢管道内壁;第六章 回复与再结晶Recovery and recrystallization ;加热温度 ℃;冷变形金属在加热时的组织变化;冷变形金属在加热时的性能变化;B：电阻率resistivity：其大小与点阵中的点缺陷密切相关，随温度升高，空位浓度下降，故电阻率呈现连续下降趋势。;黄铜的回复、再结晶和晶粒长大;退火温度与黄铜强度、塑性和晶粒大小的关系; 回复是指在加热温度较低时，由于金属中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。如空位与其他缺陷合并、同一滑移面上的异号位错相遇合并而使缺陷数量减少等。;回复机理 recovery mechanism; 异号位错相遇而抵销? 位错密度降低 位错滑移 位错缠结重新排列? 亚晶规整化 ;位错攀移（＋滑移） 位错垂直排列（亚晶界） 多边化（亚晶粒） 弹性畸变能降低。 ;回 复 动 力 学 recovery kinetics;在回复阶段，金属组织变化不明显，其强度、硬度略有下降，塑性略有提高，但内应力、电阻率等显著下降。 工业上，常利用回复现象将冷变形金属低温加热，既稳定组织又保留加工硬化，这种热处理方法称去应力退火relief annealing。; 回复阶段退火的作用： 提高扩散 促进位错运动 释放内应变能;当变形金属被加热到较高温度时，由于原子活动能力增大，晶粒的形状：破碎拉长的晶粒 ? 等轴晶粒。 这种冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程称再结晶。;由于再结晶后组织的复原，因而金属的强度、硬度下降，塑性、韧性提高，加工硬化消失。;铁素体变形80%;新晶粒的形核;2. 亚晶形核：变形程度较大时发生此机制，又分为两种;再结晶的形核率和长大速率; 变形程度的影响：冷变形越大，储能越多，驱动力越大， ?长大越快，T再越低 ;再结晶动力学再结晶体积分数 vs. 时间;再结晶 与 固态相变 异同;再 结 晶 温 度recrystallization temperature;T再与ε的关系;2、金属的纯度 金属中的微量杂质或合金元素，尤其高熔点元素起阻碍扩散和晶界迁移作用，使再结晶温度显著提高. eg. C 加入到纯Fe中??成低C钢，再结晶温度变为540 ℃。;5、加热速度和保温时间;再结晶后晶粒的大小;预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响. 当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶. 当变形达到2~10%时，只有部分晶粒变形，变形极不均匀，再结晶晶粒大小相差悬殊，易互相吞并和长大,再结晶后晶粒特别粗大，这个变形度称临界变形度。;2 原始晶粒尺寸:晶粒越小，驱动力越大，形核位置越多，使晶粒细化。 3 合金元素和杂质: 增加储存能，阻碍晶界移动，有利于晶粒细化。 4 温度:变形温度越高，回复程度越大，储存能减小，晶粒粗化；退火温度越高，临界变形度越小，晶粒粗大。;再结晶的应用 恢复变形能力 改善显微组织 再结晶退火 消除各向异性 提高组织稳定性 再结晶退火温度：T再＋100～200℃。 ?;黄铜再结晶后晶粒的长大; 驱 动 力：界面能差 长大方式： 正常长大； 异常长大（二次再结晶）;晶粒长大 Grain growth — 正常长大;晶粒的长大是通过晶界迁移进行的，是大晶粒吞并小晶粒的过程。 晶粒粗大会使金属的强度，尤其是塑性和韧性降低 。;影响晶粒长大的因素 (1)温度。温度越高，晶界易迁移，晶粒易粗化。 (2)分散相粒子。阻碍晶界迁移，降低晶粒长大速率。 (3)杂质与合金元素。“气团”作钉扎晶界,不利于晶界移动。 (4)晶粒位向差。小角度晶界的界面能小于大角度晶界， 因而前者的移动速率低于后者。;晶粒长大 Grain growth — 异常长大; 各向异性 织构明显 优化磁导率 对组织和性能的影响 晶粒大小不均 性能不均