【正文】 始晶粒愈細(xì)儲存能愈大 ， N、 G都增大 ， 但 N增加比 G快 ， 所以再結(jié)晶后晶粒也愈細(xì) 。 但是奧氏體原始晶粒尺寸的影響隨變形量的加大而逐漸減小 ， 當(dāng)變形量達(dá)到 57％ 時 ， 原始晶粒尺寸幾乎對再結(jié)晶后的晶粒尺寸沒有影響 。 各種因素對奧氏體平均晶粒尺寸的影響 （ 6）微合金元素的影響 ? 微合金元素在鋼中以 C和 (或 )N的化合物形式析出，一般都能使 G／ N減小，所以可以起細(xì)化晶粒作用。 ? 溶于固溶體的微合金元素其作用主要在于它能吸附于界面，顯著降低界面活動性，阻礙了晶面的擴(kuò)散移動。 ? 以小質(zhì)點(diǎn)形式分布在基體中的不溶析出物 ， 也可以降低晶界的活動性 ， 阻止晶粒的長大 ， 并同時還會引起形變儲存能的增加 ， 從而使 N也增大 。 ? 由于微合金元素 ， 尤其是 Nb有很強(qiáng)的抑制奧氏體再結(jié)晶的作用 ， 和不含微合金元素的鋼相比 ， 在同樣變形條件下 ， 再結(jié)晶數(shù)量減少 ， 使奧氏體平均晶粒尺寸增大 。 再結(jié)晶區(qū)域圖 ? 熱變形后的組織隨著變形量 、 變形溫度 、 變形速度等的不同變化很大 。 在以變形量為橫坐標(biāo) 、 變形溫度為縱坐標(biāo)的圖上 。 可根據(jù)變形后的組織是否發(fā)生再結(jié)晶將圖分成三個區(qū)域 ， 即 再結(jié)晶區(qū) 、部分再結(jié)晶區(qū) 和 未再結(jié)晶區(qū) 。 ? 壓下率大的部分發(fā)生完全再結(jié)晶 ，壓下率低于再結(jié)晶臨界變形量的部分只發(fā)生回復(fù) ， 不發(fā)生再結(jié)晶 ，在這兩者之間有一個部分再結(jié)晶區(qū) 。 再結(jié)晶區(qū)域圖 產(chǎn)生部分再結(jié)晶的臨界壓下率和完成靜態(tài)再結(jié)晶的臨界壓下率隨著變形溫度的降低而加大 。 而且受原始晶粒直徑和化學(xué)成分的影響 。 ? 原始晶粒直徑大 ， 臨界曲線就向大壓下率方向移動 。 ? Nb、 V、 Ti等強(qiáng)碳化物元素有抑制再結(jié)晶的作用 ，因而能不同程度地把臨界壓下率曲線推向大壓下率方向 。 ? 熱變形后在靜態(tài)再結(jié)晶區(qū)所得到的再結(jié)晶晶粒尺寸隨變形量的增大而細(xì)化 ， 而受變形溫度的影響較小 （ 在動態(tài)再結(jié)晶區(qū)中得到的再結(jié)晶晶粒尺寸主要受變形溫度的影響 ， 受變形量的影響比較小 ） 。 再結(jié)晶區(qū)域圖 ? 在未再結(jié)晶區(qū) (I區(qū) )中變形時 ， 如給以 6％ 的變形量 ，多數(shù)的晶粒將保持原形不變 ， 只是釋放了部分畸變能 ， 即產(chǎn)生回復(fù) 。 但在很多處出現(xiàn)了比原始晶粒大幾倍的巨大晶粒 ． 這是由于輕微的變形在局部地方誘發(fā)起晶界移動而發(fā)生的現(xiàn)象 。 這個事實(shí)具有重要意義 ， 即在回復(fù)區(qū)給以壓下不僅不引起再結(jié)晶細(xì)化 ． 相反地使局部生成巨大晶粒 ， 從而使相變后的鐵素體組織粗大不均 ， 力學(xué)性能變壞 。 再結(jié)晶區(qū)域圖 ? 在部分再結(jié)晶區(qū) （ Ⅱ區(qū) ） 軋制能得到再結(jié)晶和未再結(jié)晶晶粒的混合組織 ， 也就是部分再結(jié)晶組織 。 在 Ⅱ區(qū)中變形不會發(fā)生如同在 I區(qū)中那樣巨大的晶粒 。 ? 在再結(jié)晶區(qū) （ Ⅲ 區(qū) ）中軋制所得到的全部是細(xì)小的再結(jié)晶組織 。 再結(jié)晶區(qū)域圖 以上是一道次軋制時的情況 ， 那么多道次軋制時其組織又會發(fā)生怎樣的變化呢 ？ ? 在 Ⅲ 區(qū)中連軋兩道 （ 每道壓下率為 28％ ） 后得到全部細(xì)化的再結(jié)晶組織 。 再結(jié)晶區(qū)多道次軋制后奧氏體晶粒的大小既決定于總變形量也決定于道次變形量 ， 尤以道次變形量的作用大 。 道次變形量或總變形量增大都能使奧氏體晶粒細(xì)化 ， 但是再結(jié)晶晶粒細(xì)化有一個限度 ， 大約只能達(dá)到 20~40μm。 ? 在 Ⅱ 區(qū)中用了 3道次和 5道次連續(xù)壓下 ， 在 3道中每道壓下 10％ 得到再結(jié)晶和未再結(jié)晶的混合組織 ， 而在 5道次連續(xù)壓下時 (總壓下率為 42％ )， 卻得到全部再結(jié)晶的組織 。 如果軋制道次足夠 （ 總變形量足夠 ） ， 這個階段得到的組織比較細(xì)而且整齊 。 ? 在多道次軋制時 ， 軋制溫度逐步下降 ， 它是不利于再結(jié)晶進(jìn)行的 。 因此仍有可能雖經(jīng)多道次軋制 ，在 Ⅱ 區(qū)中有足夠的總壓下量 ， 但仍然得不到全部再結(jié)晶組織 。 再結(jié)晶區(qū)域圖 再結(jié)晶區(qū)域圖 ? 在 I區(qū)中連續(xù)軋制時 ， 如果給以每道 6％ 的多道次壓下 ， 即使軋制 5道 (總壓下率 27％ )， 也只能得到少數(shù)的再結(jié)晶晶粒 ， 大部分是回復(fù)的晶粒和巨大晶粒的混合組織 。 即使 7道次軋制 (總壓下率 36％ )， 軋制情況也沒有本質(zhì)的變化 。 按 9道次軋制 (總壓下率 43％ )，可以看到進(jìn)行了一些再結(jié)晶 ， 但是回復(fù)晶粒和巨大晶粒的混合組織仍占主體 。 也就是說 ， 如果在未再結(jié)晶區(qū)中給以一個不適當(dāng)?shù)膲合铝烤蜁鹁薮缶Я５漠a(chǎn)生 ， 這種巨大晶粒在以后的軋制中很難消失 ，即使再給以連續(xù)的部分再結(jié)晶區(qū)的壓下量也很難消失 。 再結(jié)晶區(qū)域圖 ? 例如每道壓下率 6％ ． 軋制 4道 （ 總壓下率 22％ ） ， 形成巨大的晶粒 ， 對它若以 14％ 壓下率軋制 1道 (壓下率共 33％ )， 則巨大晶粒原封不動地保留 ， 其它晶粒再結(jié)晶后細(xì)化 。 ? 若以 14％ 壓下率軋制 3道 (壓下率共 50％ )， 則大部分巨大晶粒細(xì)化 ， 但到處仍可看到巨大晶粒的痕跡 。 ? 在 I區(qū)中連續(xù)軋制時如果所給予的壓下率合適 ， 就不會產(chǎn)生巨大晶粒 ， 那么全部晶粒都是未再結(jié)晶晶粒 ， 它將隨著軋制道次的增加 （ 總變形量的增加 ） 晶粒拉長 ， 晶內(nèi)形變帶逐漸增加并逐漸均勻 。 晶粒的拉長程度和變形帶的增加程度與在l區(qū)中的總變形量成正比例 ， 而與道次變形量關(guān)系不大 。 再結(jié)晶圖 再結(jié)晶晶粒大小的控制 保溫中奧氏體晶粒的長大 奧氏體再結(jié)晶完成后在高溫下繼續(xù)停留 ， 晶粒將會長大 。這時奧氏體晶粒長大的驅(qū)動力不是畸變能 ， 而是由小晶粒長大成大晶?？梢詼p小晶界面積 ， 從而減少總的晶界能（ 驅(qū)動力是晶粒長大前后總的晶界能差 ） 。 ? 恒溫下奧氏體晶粒長大的直徑 D與恒溫下停留時間有關(guān) ，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到： D=Ktn (2— 6) 式中 K、 n是常數(shù) 。 對不同的鋼材和溫度其值是不同的 。 如1150℃ 保溫時 ， SiMn鋼的 n≈， Nb鋼 、 Ti鋼 n≈～。 保溫中奧氏體晶粒的長大 左圖顯示在再結(jié)晶后停留的初期時間內(nèi)晶粒長大的速度還是很快的 ，普碳鋼尤為顯著 。 多道次的道次間隔時間里和終軋后的空冷時間里再結(jié)晶奧氏體晶粒也會長大 ， 因此在軋制工藝規(guī)程制定中要給以注意 。 作 業(yè) 1. 控制軋制的定義 、 類型及效果 ? 2. 有哪些經(jīng)常用于材料的強(qiáng)化機(jī)制 ?它們對材料的強(qiáng)度和韌性有何影響 ? 3. 什么是材料的韌性 ?如何表示材料的韌性 ? 4. 奧氏體熱加工的真應(yīng)力 真應(yīng)變曲線與材料結(jié)構(gòu)變化過程 ？ 鋼的奧氏體形變與再結(jié)晶 ? 動態(tài)再結(jié)晶 熱變形過程中的奧氏體再結(jié)晶 ? 靜態(tài)再結(jié)晶 熱變形間隙時間內(nèi)的奧氏體再結(jié)晶 ? 動態(tài)再結(jié)晶控制 原始晶粒（加熱）、變形溫度、變形速度 ? 靜態(tài)再結(jié)晶控制 變形量、溫度、晶粒大小、合金元素、變形速度、停留時間 鋼的奧氏體形變與再結(jié)晶 εc是奧氏體發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的臨界變形量 ， 要想使奧氏體全部發(fā)生再結(jié)晶就需要繼續(xù)變形 。 εr是動態(tài)再結(jié)晶由產(chǎn)生核心到全部完成一輪再結(jié)晶所需要的變形量 。 εp是真應(yīng)力 真應(yīng)變曲線上應(yīng)力峰值所對應(yīng)的應(yīng)變量 εs是再結(jié)晶由產(chǎn)生核心到全部完成一輪再結(jié)晶所需要的變形量 。