金屬熱加工原理(1)-資料下載頁
2025-05-02 06:04本頁面
【正文】 sin ?3= σ23/sin ?1= σ31/sin ?2 由于比界面能 σ通常為常數(shù)，所以?1= ?2= ?3=120186。 33 實際二維晶粒：較大的晶粒往往是六邊以上，如 晶粒 I，晶界向內(nèi)凹進；較小的晶粒往往小于六邊，晶界向外凸出。 三維晶粒的穩(wěn)定（平衡）形貌為十四面體，夾角為 120186。晶界移動服從兩個規(guī)律：1）彎曲的晶界向其曲率中心的方向移動，趨于平直化2）晶界總是向角度較銳的晶粒方向移動，力圖使三個夾角都等于 120186。34影響晶粒長大的因素 晶粒長大是通過晶界遷移實現(xiàn)的，所以影響晶界遷移的因素都會影響晶粒長大。? 溫度 晶界遷移是熱激活過程， 溫度越高，晶粒長大速度越快 。一定溫度下，晶粒長到極限尺寸就停止，若提高溫度，晶粒將繼續(xù)長大。對于一定的金屬，一定的溫度對應著一定的晶粒尺寸。因此，控制溫度，就可以獲得需要的晶粒度，從而獲得需要的性能。? 時間 正常晶粒長大時，一定溫度下，平均晶粒直徑 Dt與保溫時間的平方根成正比： Dt=Ct1/235? 第二相粒子 第二相粒子會 阻礙晶界遷移、晶粒長大 。第二相粒子的尺寸越小，體積分數(shù)越大，阻礙作用越強，晶粒尺寸就會越小。? 雜質(zhì)及合金元素 雜質(zhì)及合金元素溶入基體能夠阻礙晶界遷移，特別是在晶界的偏聚，阻礙作用更加顯著。? 相鄰晶粒的位向差 相鄰晶粒間的位向差與界面能有關。小角度晶界 的界面能低，晶界遷移的驅(qū)動力小， 晶界遷移速度低。大角度晶界的 界面能高，可動性高，晶界較容易移動。36二、晶粒的異常長大? 再結(jié)晶完成后繼續(xù)加熱至高溫，或保溫更長時間，少數(shù)晶粒優(yōu)先長大成特別粗大的晶粒 ,周圍較細的晶粒則逐漸被吞食掉，整個組織由少數(shù)比再結(jié)晶后晶粒要大幾十倍甚至幾百倍的特大晶粒組成，這種晶粒的反常長大現(xiàn)象，稱為 “ 二次再結(jié)晶 ”? 不存在重新形核 過程，在一次再結(jié)晶晶粒長大過程中某些局部區(qū)域的晶粒優(yōu)先長大? 驅(qū)動力 ：同正常晶粒長大，是長大前后的界面能差3738發(fā)生異常長大的條件：存在再結(jié)晶織構(gòu) 金屬冷變形時出現(xiàn)變形織構(gòu)，一次再結(jié)晶后往往存在具有織構(gòu)的再結(jié)晶組織，即 再結(jié)晶織構(gòu) 。再結(jié)晶織構(gòu)與其周圍的再結(jié)晶晶粒取向接近，基本不存在大角度晶界，故晶界遷移率低。如果僅有少量的遷移率高的大角度晶界存在，就會發(fā)生二次再結(jié)晶。第二相粒子分布不均勻 若局部區(qū)域第二相粒子較少，或加熱溫度升高使粒子溶解，則此處的晶粒便會繼續(xù)長大，發(fā)生二次再結(jié)晶。 39熱蝕溝數(shù)量多 對于金屬薄板加熱條件下，在晶界與板表面相交處，由于表面張力的作用，會出現(xiàn)向板內(nèi)凹陷的溝槽，稱為 熱蝕溝 。晶界若從熱蝕溝中移出，勢必會增加晶界面積，導致晶界遷移阻力增大，顯然，板越薄，被熱蝕溝釘扎的晶界越多。當僅有少數(shù)晶界可遷移時，便會發(fā)生二次再結(jié)晶。 二次再結(jié)晶形成非常粗大的晶粒及非常不均勻的組織，將大幅度降低材料的強度和塑性。因此，應注意避免發(fā)生二次再結(jié)晶。
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