奧氏體晶粒長大及其控制(編輯修改稿)
2025-06-20 01:54 本頁面
【文章內容簡介】 聚集再結晶 。 17 RF ?2? 奧氏體晶粒的長大驅動力 F與晶粒大小和界面能大小有關，可用下式表示 式中， σ 為單位面積晶界界面能（比界面能）； R為晶界曲率半徑，若晶粒為球形時 R即為其半徑。 可見， 若比界面能愈大，晶粒尺寸愈小，則奧氏體晶粒長大的驅動力 F就愈大，即晶粒長大的傾向性就愈大，晶界愈容易遷移。 18 （ 2）晶界推移阻力 在實際材料中，在晶界或晶內往往存在很多細小難溶的第二相沉淀析出粒子。推移中的 晶界遇到第二相粒子時將發(fā)生彎曲（ 與第二相界面保持垂直 ,界面力平衡 ），導致晶界面積增大，界面能升高，因此這些 第二相粒子將阻礙晶界遷移 ，起著釘扎晶界的作用。如圖 。 圖 晶界移動時與第二相粒子的交互作用示意圖 19 在第二相粒子附近的晶界發(fā)生彎曲，導致晶界面積增大，界面能升高。彌散析出的第二相粒子 愈細小 ，粒子附近晶界的 彎曲曲率就愈大 ，晶界面積的增大就愈多，因此 界面能的增大 也就愈多。這個使系統(tǒng)自由能增加的過程是不可能自發(fā)進行的。所以，沉淀析出的第二相粒子的存在是晶界推移的阻力。 20 第二相粒子對晶界推移的最大阻力 Fm與粒子半徑 r及單位體積中粒子的數(shù)目 f之間有如下關系： rfF m23 ??? 可見，當?shù)诙嗔Ｗ拥捏w積百分數(shù)一定時，粒子 尺寸愈小 ，單位體積中粒子 數(shù)目愈多 （即分散度愈大），則其對晶界推移的 阻力就愈大 。 21 由上述可知，在有第二相粒子存在的情況下，奧氏體的長大過程要受到彌散析出的第二相粒子的阻礙作用。隨奧氏體晶粒長大過程的進行，奧氏體總的晶界面積逐漸減小，晶粒長大動力逐漸降低，直至 晶粒長大動力和第二相彌散析出粒子的阻力 相平衡時奧氏體晶粒便停止長大。 22 在 一定溫度 下，奧氏體晶粒的平均極限半徑 RLim取決于第二相沉淀析出粒子的半徑 r及其單位體積中的數(shù)目 f，即 frRL im 34? 當 溫度過高 時，阻止晶粒長大的難溶第二相粒子發(fā)生聚合長大或溶解于奧氏體中，失去了抑制晶粒長大的作用，奧氏體晶粒便迅速長大。 23 由于沉淀析出粒子的分布是不均勻的，所以晶粒長大的阻力亦是不均勻的，往往可能在局部區(qū)域晶界推移阻力很小，晶粒異常長大，出現(xiàn)晶粒大小極不均勻
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