回复与再结晶课件

1、7.3 再结晶7.3 再结晶冷变形后的金属加热到一定温度时，在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能发生了明显的变化，并恢复到完全软化的状态。再结晶7.3.1 再结晶的形核及长大再结晶过程也是通过形核和长大来完成。但是再结晶的晶核不是新相而是无畸变的新晶块，其晶体结构并未改变，这与其它固态转变的不同的地方。形核机制晶界弓出形核机制亚晶合并形核机制亚晶蚕食形核机制对于冷变形程度较小的金属，由于变形不均匀， 相邻晶粒的位错密度相差很大，此时，晶界中的一小段会向密度高的一侧突然弓出，成为再结晶核心。7.3 再结晶形核机制晶界弓出形核机制凸出形核机制示意图7.3 再结晶形核机制晶界弓出形核机

2、制凸出形核机制（透射电镜照片）亚晶合并形核机制7.3 再结晶形核机制若变形量较大、具有高层错能的金属再结 晶时则以亚晶合并机制形核。它是由相邻亚晶的转动，使小亚晶逐步合并成大亚晶成为再结晶核心。亚晶蚕食形核机制7.3 再结晶形核机制若变形量很大、具有低层错能的金属则以 亚晶蚕食机制形核。它是在位错密度很大的小区域，形成位错密度很低的亚晶，这个亚晶便会向周围位错密度生长，最终由小角度晶界演变成大角度晶界。7.3 再结晶再结晶晶核的长大再结晶晶核一旦形成，就会借界面的移动向周围畸变区长大。界面迁移的驱动力主要是相邻晶粒间的畸变能量。晶界迁移的方向背向其曲率中心，直到无畸变的等轴晶粒逐渐消耗掉变形晶

3、粒，并相互接触为止。7.3 再结晶7.3.2 再结晶动力学等温下的再结晶速度开始很小，随再结晶体积分数 的增加而增大，在V=0.5处达到最大，然后又逐渐减小。时间结晶体积分数98冷轧的纯铜(WCu=0.99999)在不同温度下的等温再结晶曲线7.3 再结晶7.3.2 再结晶动力学再结晶动力学曲线可采用阿弗拉密（AVrami）方程描述：V在t时间已经再结晶的体积分数；t退火时间；B、K均为常数。再结晶速率V再温度T的关系符合阿罗尼乌斯(Arrhenius）公式:V再=Aexp(-Q/RT)式中 Q再结晶激活能；R气体常数。再结晶速率与产生某一体积分数的再结晶所需要的时间成反比，即故在两个不同温度

4、T1、T2进行等温退火，若要产生同样程度的再结晶所需的时间分别为t1、t2，则 此式在生产上极为有用。7.3 再结晶7.3.3 再结晶温度再结晶温度随条件不同，可以在一个较宽的温度范围内变化。为了便于比较和使用，生产上规定再结晶温度，是指经过较大冷变形(变形量大于70%)的金属，在1h内能够完成再结晶(或再结晶体积分数为0.95)的最低温度。对于工业纯金属，在较大冷变形条件下，其再结晶开始温度TK与熔点Tm之间存在下列经验关系：若按上述公式确定再结晶退火温度时，则T再=TK+100200 TK(0.350.40)Tm7.3 再结晶7.3.4 影响再结晶的因素影响再结晶的因素退火温度变形量原始晶

5、粒尺寸微量溶质元素第二分散相7.3 再结晶7.3.4 影响再结晶的因素退火温度加热温度越高，再结晶速度越快，如下图所示：温度对再结晶的影响7.3 再结晶7.3.4 影响再结晶的因素预先变形程度变形度越大，再结晶开始温度越低；当变形量增大到一定程度后，再结晶开始温度便趋于稳定：铁和铝的开始再结晶温度与预先冷变形程度的关系a-电解铁；b-WAl=0.99两种不同的冷变形程度对纯锆的等温再结晶的影响(纵坐标为完成再结晶所需的时间)a-面积缩减13%；b-面积缩减51%7.3 再结晶7.3.4 影响再结晶的因素微量溶质原子（纯度)阻碍位错和晶界的运动，不利于再结晶7.3 再结晶7.3.4 影响再结晶的

6、因素分散相粒子既可能促进基体金属的再结晶，也可能阻碍再结晶，（1）间距和直径都较大时，提高畸变能，并可作为形核核心，促进再结晶；（2）直径和间距很小时，对再结晶形核过程和晶核长大起钉扎作用，阻碍再结晶。7.3 再结晶7.3.4 影响再结晶的因素分散相粒子既可能促进基体金属的再结晶，也可能阻碍再结晶，晶粒越小，驱动力越大；晶界越多，有利于形核。原始晶粒尺寸7.3 再结晶7.3.5 再结晶晶粒大小的控制预先变形程度再结晶后的晶粒尺寸对金属的力学性能有直接的影响。一般希望得到细晶粒的组织。影响再结晶后晶粒大小的主要因素有： 当变形度很小时(c)不发生再结晶，故晶粒大小不变；当=2%8%时，再结晶后的晶粒特别粗大，此时的变形度即所谓临界变形度；当变形度大于临界变形度时，随变形度的增加，晶粒逐渐细化 。冷变形量与再结晶晶粒尺寸7.3 再结晶7.3.5 再结晶晶粒大小的控制原始晶粒尺寸 变形度一定时，原始晶粒越细，再结晶后的晶粒也越细，如下图所示： 黄铜的再结晶晶粒大小与变形度及原始晶粒大小的关系7.3 再结晶7.3.5 再结晶晶粒大小的控制原始晶粒尺寸 提高退火温度，不仅使再结晶后的晶粒粗大，而且还影响临界变形度的大小，如下图：低碳钢(Wc为0.0006)，应变度及退火温度对再结晶后晶粒大小的影响 7.3 再结晶7.3.5 再结晶晶粒