材料的回复及再结晶.pptVIP

再结晶后晶粒尺寸d与G和N之间的关系： (2) 原始晶粒尺寸： 原始晶粒越细，再结晶后晶粒越细。 (3) 退火温度的影响： 再结晶退火时加热温度越高，金属的晶粒尺寸越大。当加入温度一定时，时间过长也会使晶粒长大，但其影响不如温度的影响大。 (4) 加热速度 加热速度很慢将使晶粒粗化 (5) 合金元素及第二相 在其他条件相同的情况下，凡延缓再结晶及阻碍晶粒长大的合金元素或杂质均使金属再结晶后得到细晶粒组织。 再结晶全图 将变形程度、退火温度与再结晶后晶粒大小的关系(保温时间一定)表示在一个立体图上而构成再结晶全图。根据再结晶全图，是制定金属变形和退火工艺规程的重要参数依据。各种金属与合金的再结晶全图可参考专门的资料与手册。 再结晶织构与原变形织构间存在以下三种情况： 1) 与原有的织构相一致； 2) 原有织构消失而代之以新的织构； 3) 原有织构消失不再形成新的织构。 讨论再结晶织构对性能影响的意义： 再结晶织构的广泛存在，有时是所期望的，有时则要避免。 1) 如铝箔、电工钢、IF深冲钢板中，要设法提高织构的强度； 2) 铝易拉罐的生产中要避免织构的产生 例1：期望织构的形成 材料：电工硅钢片(Fe-3%Si) 用途：变压器、马达(内部的铁芯) 要求：高软磁性能(Si提高电阻率、磁导率、较低矫顽力和铁损) 解决方法：退火(二次再结晶)，得到高斯{110}001织构。 定向生长理论：取向有利的晶核，其晶界可获得最快的移动速率。 例1：FCC中两个晶粒最佳取向差为30°-40 °时，晶界的移动速率最快 例2：右图为铝中晶界移动速率与位向差的关系 退火孪晶：再结晶退后后出现的孪晶称为退火孪晶。 原 因：退火孪晶是由于新晶粒界面在推进过程中由于某些原因(如热应力等)而出现堆垛层错而造成的。 例 如：面心立方金属和合金(如铜、黄铜、不锈钢等)经加工及再结晶退火后，经常在再结晶退火组织中发现孪晶。 2、再结晶动力学 再结晶动力学决定于形核率 和长大速率G 为已再结晶的体积分数；τ为退火保温时间。 这一公式被称为johnson-Mehl(约翰逊-梅厄)方程。是描述一般成核、站嘎的固态相变和液体金属结晶的相变动力学公式。 由于johnson-Mehl公式中，假设了 和G不随时间变化的，因此，用上述公式描述再结晶动力学并不严格。Avrami(阿弗瑞米)提出了如下修正公式： 式中，n、k均为系数 ，可由实验确定 铝在350℃的等温再结晶动力学曲线 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 实验 ——计算 数分积体晶结再 时间/s 影响因素： 变形程度增加，则 和G增大，再结晶孕育期和整个再结晶古城的时间都缩短； 退火温度升高， 和G都增大，所以，再结晶速率加快； 溶解于合金中的杂质或合金元素，一般都降低再结晶速率； 第二相对再结晶动力学影响比较复杂，当第二相很粗时，会提高再结晶速率；当第二相极细时，会降低再结晶速率； 再结晶前的回复过程会使储能减小， 降低，再结晶速率减慢； 变形金属的原始晶粒粗，再结晶时 低，再结晶速率较慢。 3、再结晶温度 再结晶温度：能够发生再结晶的温度称为再结晶温度。再结晶温度包括再结晶起始温度和再结晶结束温度，它是一个由很多因素影响的不确定的物理常数。 再结晶温度：经严重冷变形(变形量70%)的金属或合金，在1h内能够完成再结晶(再结晶体积分数95%)的最低温度。是一个较宽的温度范围。 经验公式：高纯金属：T再=(0.25~0.35)Tm 工业纯金属： T再=(0.35~0.45)Tm 合金： T再=(0.4~0.9)Tm 注：再结晶退火温度一般比上述温度高100~200℃。 测量再结晶温度的方法： 金相法：在光学显微镜下观察不同温度退火的试样，以出现第一颗新晶粒的温度为再结晶的起始温度。 硬度法：测定不同退火温度的试样的硬度值，作出硬度-退火温度曲线，以硬度值开始突然急剧下降的温度为再结晶的起始温度。 某些金属和合金的再结晶温度近似值 a) 变形程度：随着变形的增加，储存能增多，提高了 和G，再结晶温度降低，并逐步趋于一稳定值； 影响再结晶温度的因素 例1：纯Zr，当面积缩减13%时，557℃完成等温再结晶需40h，当面积缩减51%时，557℃完成等温再结晶需16h。 例2 变形程度对再结晶温度的影响 b) 杂质及合金元素：在金属中溶入为了合金元素可显著提高再结晶温度，一般在相同添加量情况下，添加元素与基