【正文】 形度小，畸變能很小，不足以引起再結(jié)晶 . ?變形程度在 2%~10%時，再結(jié)晶后的晶粒特別粗大。原因 :變形度不大， G/N比值很大，易得到粗大晶粒。此范圍的變形度稱“ 臨界變形度 ”，應(yīng)避免。 ?變形程度大于臨界變形度后，晶粒逐漸細(xì)化，變形度越大，晶粒越細(xì)小。 原因： 變形度增加，儲存能增加， G和 N同時增加， 但 G/N減小，故再結(jié)晶晶粒變細(xì)。 ?當(dāng)變形程度大于 90%以上時，某些金屬還會出現(xiàn)晶粒的異常長大，即二次再結(jié)晶。 ? 臨界變形度的危害： ② 原始晶粒度越 小，再結(jié)晶晶粒越小 原因： 細(xì)晶粒具有較多晶界，晶界為再結(jié)晶形核提供了有利場所，故可得到細(xì)小晶粒組織。 ③ 合金元素及雜質(zhì) 可細(xì)化晶粒 原因： 基體中的合金元素及雜質(zhì)，可增加變形金屬的儲存能，并阻礙晶界運動。 ④ 變形溫度 高，使晶粒粗化 原因： 變形溫度越高，回復(fù)程度越大，變形后 儲存能減小，使再結(jié)晶晶粒粗化。 第四節(jié) 晶粒的長大 ? 定義 :再結(jié)晶結(jié)束以后，隨著加熱溫度的升高或保溫時間的延長，晶粒之間就會相互吞并而長大，這一現(xiàn)象稱為晶粒的長大。 ? 分類 :(根據(jù)再結(jié)晶后晶粒長大過程的特點分類 ) ? 晶粒的正常長大： 隨溫度的升高或保溫時間 的延長 ,晶粒均勻連續(xù)地長大 . ? 晶粒的反常長大： 晶粒不均勻不連續(xù)地長大 ,也叫二次再結(jié)晶 . 晶粒的正常長大 ?晶粒長大的驅(qū)動力： ?從整體看，驅(qū)動力為晶粒長大前后總的界面能差 原因 :細(xì)晶粒晶界多，界面能高；粗晶粒晶界少，界面能低，故細(xì)晶粒長大是使金屬自由能下降的自發(fā)過程，易進(jìn)行。 ?從晶界看，晶界移動的驅(qū)動力與界面能成正比 ,與晶界的曲率半徑成反比 . ?晶粒穩(wěn)定形狀的兩個必備條件 : ?所有晶界均為直線 ?晶界間夾角均為 120176。 ?晶粒的穩(wěn)定形狀 :晶粒邊數(shù)為 6,晶界平直 ,夾角 120176。 ? 晶粒正常長大的規(guī)律： ①晶粒長大主要靠晶界遷移，晶界向其曲率中心方向移動；隨著晶界的遷移，小晶粒逐漸被相鄰大晶粒吞并，彎曲晶界趨于平直 .如圖 ②當(dāng)三個晶粒的晶界夾角不等于 120176。 時，晶界的移動總是力圖使三個夾角趨向于 120176。 ； ③在二維坐標(biāo)中，晶粒邊數(shù)少于 6的晶粒，必然逐步縮小，甚至消失；晶粒邊數(shù)大于 6的晶粒，則將逐漸長大；當(dāng)晶粒邊數(shù)為 6，晶界很平直，且夾角為 120176。 時，則晶界最穩(wěn)定， 如圖 ? 影響晶粒長大的因素 ?溫度 越高 ,晶粒長大速度越快 原因 :晶界遷移的過程是原子的擴(kuò)散過程 ,受溫度影響 ?雜質(zhì)和合金元素 溶入基體 ,會阻礙晶界運動 原因 :吸附在晶界的溶質(zhì)原子會降低晶界的界面能 ,從 而降低界面移動的驅(qū)動力 ,使晶界不能移動 . ?彌散的 第二相質(zhì)點 會阻礙晶界移動 第二相質(zhì)點越細(xì)小 ,數(shù)量越多 ,對晶粒長大的阻礙越強 ?相鄰晶粒位向差 越小，界面能越小，界面移動驅(qū)動 力越小 ,晶界不易移動 . 2. 晶粒的反常長大： ? 定義： 經(jīng)嚴(yán)重冷變形的金屬，在較高溫度退火時，少數(shù)晶粒優(yōu)先長大，逐漸吞食周圍大量小晶粒而形成粗大晶粒的過程，叫二次再結(jié)晶。 ? 特點： ? 不是重新生核與長大，而是在一次再結(jié)晶完成之后，某些特殊晶粒長大形成的； ? 是不連續(xù)、不均勻的長大，故叫反常長大 如圖 ? 形成機(jī)理： 第二相或夾雜物質(zhì)點的影響 ? 對性能的影響： ? 不利： ? 使材料晶粒粗大，降低材料的強度、塑韌性，對產(chǎn)品性能非常有害。 ? 粗大晶粒使材料冷變形后表面粗糙度增加； ? 有利： 在硅鋼片生產(chǎn)時，用二次再結(jié)晶形成希望的晶粒擇優(yōu)取向，獲得優(yōu)良導(dǎo)磁性織構(gòu)。 ? 再結(jié)晶退火： 將冷變形的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，使其發(fā)生再結(jié)晶的處理過程，稱為再結(jié)晶退火 . ? 目的： ① 降低硬度、提高塑性，恢復(fù)改善材料性能，是冷成型操作不可缺少的工序； ② 對于某些沒有同素異晶轉(zhuǎn)變的金屬（如鋁、銅）采用冷變形和再結(jié)晶退火的方法細(xì)化晶粒； ?再結(jié)晶圖： 再結(jié)晶后的 晶粒大小 與 變形程度 及 退火溫度 之間關(guān)系的空間圖形，叫再結(jié)晶圖 . 工業(yè)純鋁的再結(jié)晶圖 第五節(jié) 金屬的熱加工 ： ? 工業(yè)定義： 將金屬材料加熱到高溫進(jìn)行鍛造、熱軋等的壓力加工過程。 ? 金屬學(xué)定義： 在再結(jié)晶溫度以上的加工過程。 ： 在熱加工過程中，金屬內(nèi)部同時進(jìn)行著加工硬化與回復(fù)再結(jié)晶軟化兩個過程，此時，回復(fù)再結(jié)晶是邊加工邊發(fā)生的，故稱動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶。 ： 變形中斷或終止后的保溫過程中，或在隨后冷卻過程中發(fā)生的回復(fù)與再結(jié)晶，稱靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶。 ： ?改善鑄錠組織： 使鑄錠中組織缺陷得到明顯改善，致密度增加。 鑄態(tài)粗大柱狀晶變細(xì)。 消除部分偏析，使成分均勻。 ?出現(xiàn)纖維組織： 鑄錠中粗大枝晶和各種夾雜沿變形方向伸長，枝晶 間富集的雜質(zhì)和非金屬夾雜物走向與變形方向一致， 呈流線狀，叫纖維組織。 ?出現(xiàn)帶狀組織： 復(fù)相合金中的各相，熱加工時沿變形方向交替呈帶 狀分布，稱 帶狀組織。 ?晶粒大?。? 正常的熱加工使晶粒細(xì)化。 ? 習(xí)題： :滑移、滑移系、加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶； 區(qū)別： ⑴ 彈性變形與塑性變形 ⑵ （一次）再結(jié)晶與二次再結(jié)晶 ⑶ 熱加工與冷加工 解釋現(xiàn)象 （ 1）滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。 （ 2） 實際測得的晶體滑移所需的臨界切應(yīng)力比理論計算的數(shù)值??； （ 3） Zn、 αFe、 Cu的塑性不同； （ 4）晶界處滑移的阻力最大； 金屬的塑性變形有哪幾種方式？在什么條件下會發(fā)生滑移變形？說明滑移機(jī)理？ 為什么細(xì)晶粒強度高，塑性、韌性也好？ 多晶體塑性變形的特點？在多晶體中，哪些晶粒最先滑移？ 金屬經(jīng)冷塑性變形后 ,組織和性能發(fā)生什么變化？ 口杯采用低碳鋼板冷沖而成，如果鋼板的晶粒大小很不均勻，那么沖壓后常常發(fā)現(xiàn)口杯底部出現(xiàn)裂紋，這是為什么？ 金屬的再結(jié)晶溫度受到哪些因素的影響？再結(jié)晶退火前后組織和性能有何變化？ 金屬鑄件能否通過再結(jié)晶退火來細(xì)化晶粒，為什么？ 1用冷拔紫銅管通過冷彎的方法制造機(jī)器上的輸油管，為避免開裂，彎前應(yīng)進(jìn)行什么熱處理？ 1在室溫下對鉛板進(jìn)行彎折，越彎越硬，而稍隔一段時間再進(jìn)行彎折，鉛板又象最初一樣柔軟，這是什么原因？ 1用冷拔鋼絲纏繞的螺旋彈簧，經(jīng)低溫回火后，其彈力要比未經(jīng)回火的好，這是為什么？ 1在冷拔鋼絲時，如果總的變形量很大，則中間需穿插幾次退火工序，為什么？中間退火溫度應(yīng)選多高？