影響晶粒正常長(zhǎng)大的因素(編輯修改稿)
2025-06-20 04:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 再結(jié)晶退火： 再結(jié)晶可消除冷變形金屬的加工硬化效果及內(nèi)應(yīng)力 ，因此被用作冷變形加工的中間工序，軟化冷變形金屬或細(xì)化晶粒，改善顯微組織。 ? 再結(jié)晶組織：再結(jié)晶退火過(guò)程中，回復(fù)、再結(jié)晶及晶粒長(zhǎng)大往往是交錯(cuò)、重疊進(jìn)行，綜合作用的結(jié)果 有時(shí)會(huì)產(chǎn)生退火孿晶和再結(jié)晶織構(gòu) 。 (1)不同的冷變形度 及退火溫度下所得 到的再結(jié)晶組織晶 粒大小不同。 將退 火溫度、冷變形度 和再結(jié)晶晶粒大小 的關(guān)系畫(huà)成三維圖，稱(chēng)為 再結(jié)晶圖 ?？梢宰鳛橹贫ㄉa(chǎn)工藝規(guī)范的參考依據(jù)。 圖 733為工業(yè)純鋁的再結(jié)晶圖。 ? 圖中存在兩個(gè)粗晶區(qū)：一是 臨界變形度區(qū)域 (變形度 0~, 溫度 500~650186。C )；二是 二次再結(jié)晶區(qū)域 (變形度 ~, 溫度600~650186。C )。后者對(duì)應(yīng)的變形度較大，退火溫度也較高。其原因是強(qiáng)烈冷變形導(dǎo)致退火時(shí)形成大面積的再結(jié)晶織構(gòu)，阻礙了晶粒的正常長(zhǎng)大，只有少數(shù)大角晶界的晶粒優(yōu)先生長(zhǎng)，從而產(chǎn)生二次再結(jié)晶。 對(duì)于一般結(jié)構(gòu)材料，制定變形及退火工藝時(shí)應(yīng)避開(kāi)這兩個(gè)區(qū)域 。 ? (2) 退火孿晶： Cu, Ni, α黃銅， γ不銹鋼等不易產(chǎn)生變形的 面心立方金屬經(jīng)再結(jié)晶退火后，會(huì)出現(xiàn)孿晶，稱(chēng)為 退火孿晶 。 ? 圖 734為冷變形 ? α黃銅退火時(shí)形 ? 成的退火孿晶組 ? 織。 ? 面心立方金屬的退火孿晶有圖 735所示的ABC三種典型形態(tài)。其中 B是貫穿晶粒的完整退火孿晶； C為一端終止于晶內(nèi)的不完整退火孿晶； A為晶界交角處的退火孿晶。孿晶兩側(cè)互 ? 相平行的晶面是共 ? 格孿晶界面，由 ? (111)面組成。孿晶 ? 終止于晶粒內(nèi)的界 ? 面是非共格孿晶界。 ? 退火孿晶是在再結(jié)晶過(guò)程中因晶界遷移出現(xiàn)層錯(cuò)形成的 。面心立方金屬晶界遷移時(shí)， {111}面某層原子錯(cuò)排，就會(huì)出現(xiàn) 孿晶界 。 如果孿晶界面能遠(yuǎn)小于一般的大角度晶界能，則該層錯(cuò)將穩(wěn)定下來(lái)成為孿晶核 ? 并隨大角度晶界的移動(dòng) ? 而長(zhǎng)大 。當(dāng) {111}面再 ? 次錯(cuò)排而恢復(fù)原有堆垛 ? 順序，則又出現(xiàn)一個(gè)孿 ? 晶界，兩個(gè)孿晶界之間 ? 形成一個(gè)孿晶。 ? (3) 再結(jié)晶織構(gòu)： 冷變形金屬在再結(jié)晶過(guò)程中形成擇優(yōu)取向的晶粒稱(chēng)為 再結(jié)晶織構(gòu) 。再結(jié)晶織構(gòu)與變形織構(gòu)沒(méi)有必然聯(lián)系，形成機(jī)理有擇優(yōu)形核和擇優(yōu)生長(zhǎng)兩種理論。 ? 擇優(yōu)形核理論 認(rèn)為：再結(jié)晶晶核保持變形織構(gòu)的相同取向 ，長(zhǎng)大后形成與變形織構(gòu)一致的再結(jié)晶織構(gòu)。 ? 擇優(yōu)生長(zhǎng)理論 認(rèn)為：再結(jié)晶形核的取向與變形織構(gòu)無(wú)關(guān) 。晶核長(zhǎng)大時(shí)，晶界遷移率與晶界兩側(cè)的位相差相關(guān)。只有 某些取向有利的再結(jié)晶晶核能夠迅速長(zhǎng)大，其他取向的晶核則被抑制 ，最終形成再結(jié)晶織構(gòu)。 ? 金屬的熱變形 ? 金屬在再結(jié)晶溫度以上的加工變形稱(chēng)為 熱變形 。其 實(shí)質(zhì)是變形中加工硬化與動(dòng)態(tài)軟化同時(shí)進(jìn)行，兩者作用相抵消，不顯示硬化效果。 ? 動(dòng)態(tài)軟化包括動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶兩種方式。熱變形停止后，高溫下還會(huì)發(fā)生靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶。
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