《回復(fù)和再結(jié)晶》ppt課件-文庫吧
2025-04-18 18:24 本頁面
【正文】 核機制有： (1) 晶界弓出形核 (凸出形核機制 ) 對于變形度較?。?20%）的金屬，再結(jié)晶核多以這種方式。其形核過程如下圖所示：n 假設(shè)弓出形核核心為球冠型，球冠半徑為 L，晶界界面能為 γ ，冷變形金屬中單位體積儲存能為 Es，若界面由 I推進至 II，其掃過的面積為 dV，界面的面積為 dA，若 dV體積內(nèi)全部儲存能都被釋放，n 則此過程中的自由能變化為： n 若晶界為球面，設(shè)其半徑為 r，則 n 顯然．若晶界弓出段兩端 a、 b固定，且 γ值恒定，則開始階段隨 ab弓出彎曲， r逐漸減小、 ΔG值增大。當(dāng) r達到最小值 (r＝ ab/2＝ L)時， Δ G將達到最大值。此后，若繼續(xù)弓出，由于 r的增大而 Δ G減小，于是，晶界將自發(fā)地向前推移。因此，一般段長為 2L的晶界，其弓出形核的能量條件為 Δ G 0，即： Es ≥ 2γ/L(2) 亞晶形核 對于變形度較大的金屬 ,再結(jié)果形核往往采用這種方式有： 亞晶合并機制： 某些取向差較小的相鄰亞晶界上的位錯網(wǎng)絡(luò)通過解離、拆散并轉(zhuǎn)移到其它亞晶界上，導(dǎo)致亞晶界的消失而形成亞晶間的合并，通常在 變形度大 ,而層錯能低的金屬中。 n 亞晶遷移（ boundary migration）機制：某些取向差較大的亞晶界具有較高的活性，可以直接吞食周圍亞晶，并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠼蔷Ы?，實際上是某些亞晶的直接長大， 在變形度大 ,而層錯能低的金屬中。 2. 長大 再結(jié)晶晶核是依靠晶界的遷移而長大的。以弓出方式形成的晶核，當(dāng) r rc便會借助于界面向高畸變區(qū)域長大。以亞晶遷移機制形成的晶核，一旦形成大角度晶界就可迅速移動 ,掃除其遇到的位錯 ,留下無應(yīng)變的晶體。晶界遷移的驅(qū)動力為新、舊晶粒之間的自由能差。遷移方向總是背向曲率中心，向著畸變區(qū)推進，直到完全形成無畸變晶粒。(二 ) 再結(jié)晶動力學(xué) 再結(jié)晶動力學(xué)：取決于形核率 N和長大速率 G的大小。 縱坐標(biāo)表示已再結(jié)晶晶粒分?jǐn)?shù)，橫坐標(biāo)表示保溫時間。 結(jié)晶動力學(xué)曲線表示 T—φ R—t 關(guān)系曲線 ,其特點： (1) 恒溫動力學(xué)曲線呈 “ S” 形 (2) 有一孕育期 (3)等溫下 ,再結(jié)晶速度呈現(xiàn) “ 慢、快、慢 ” 的特點n 等溫再結(jié)晶動力學(xué)曲線可用阿弗拉密 Avrami方程描述：n 式中 xR為再結(jié)晶的體積分?jǐn)?shù)， B為隨溫度升高而增大的系數(shù)， k也是一個常數(shù)，兩邊取自然對數(shù)，可得 n 作 － 圖，其直線的斜率就是k，截距就是 lgB。 等溫的溫度對再結(jié)晶速率的影響可用阿累尼烏斯方程表示： v＝ Aexp（－ Q/RT)而再結(jié)晶速率和產(chǎn)生某一體積分?jǐn)?shù)再結(jié)晶量成反比故： 1/t＝ A’ exp（－ Q/RT)兩邊取對數(shù)可得： ln1/t＝ ln A’ Q/R*1/T可以作 lnt－ 1/T圖求出再結(jié)晶激活能同樣，兩個不同溫度下，產(chǎn)生同樣程度的再結(jié)晶時，可得： t1/t2=exp(Q/R)(1/T21/T1)(三 ) 再結(jié)晶溫度 再結(jié)晶溫度：冷變形金屬開始進行再結(jié)晶最低溫度。測定方法：金相法：顯微鏡中出現(xiàn)第一顆新晶粒溫度 硬度法：硬度下降 50%時的溫度 一般工業(yè)上所說的再結(jié)晶溫度是指經(jīng)較大冷變形量（ 70%）的金屬，在 1h完成再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù) 95%所對應(yīng)的溫度。 實際生產(chǎn)上確定方法： 一般 TR = （ ～ ） Tm一些金屬的再結(jié)晶溫度影響再結(jié)晶的因素 ：變形度增大、開始 TR下降，等溫退火再結(jié)晶速度越快，而大到一定程度， TR趨于穩(wěn)定。：其它條件相同時，金屬原始晶粒細(xì)小，則變形抗力大，形變儲存能高，則 TR越低，同時形核率和長大速度均增加，有利于再結(jié)晶。3. 微量溶質(zhì)原子：其作用一方面以固溶狀態(tài)存在于金屬中，會產(chǎn)生固溶強化作用，有利于再結(jié)晶；另一方面溶質(zhì)原子偏聚于位錯和晶界處，起阻礙作用?？傮w上起阻礙作用，使 TR提高。：其作用是兩方面的 ,這主要取決于分散相粒子大小與分布。第二相粒子尺寸較大 ,間距較寬（ 1微米），促進再結(jié)晶。第二相粒子尺寸較小且又密集分布時阻礙再結(jié)晶形成。：加熱速度過于緩慢或極快時， TR上升；當(dāng)變形程度和保溫時間一定，退火溫度越高，再結(jié)晶速度快；在一定范圍內(nèi)延長保溫時間， TR降低。(四 ) 再結(jié)晶后晶粒大小 再結(jié)晶晶粒的平均直徑 d與形核率 u及長大速度 I之間的關(guān)系如下： 影響再結(jié)晶后晶粒大小的因素： 1. 變形程度的影響 變形度很小時，晶粒尺寸為原始晶粒尺寸； 臨界變形度 ε c時，晶粒特別粗大，一般金屬 ε c =2～ 8% 。當(dāng)變形度大于 ε c時，隨變形度增加，晶粒逐漸細(xì)化。 2. 退火溫度：對剛完成再結(jié)晶時的晶粒尺寸影響較小，若 T升高，再結(jié)晶速度快，ε c值變小。 3. 原始晶粒尺寸 當(dāng)變形度一定時，原始晶粒越細(xì)， D越小。 一般都能起細(xì)化再結(jié)晶晶粒的作用。（ 六） 再結(jié)晶全圖 再結(jié)晶全圖： 再結(jié)晶全圖是表示變形程度、退火溫度及再結(jié)晶后晶粒大小關(guān)系的立體圖形。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1