【正文】 三種典型的退火孿晶形態(tài)： 。當(dāng)晶粒通過(guò)晶界移動(dòng)而生長(zhǎng)時(shí)，原子層在晶界角處（ 111）面上的堆垛順序偶然錯(cuò)堆，就會(huì)出現(xiàn)一共格的孿晶界并隨之而在晶界角處形成退火孿晶。 再結(jié)晶織構(gòu)與退火孿晶 ① 為貫穿晶粒的完整退火孿晶； ②為一端止于晶內(nèi)的不完整退火孿晶； ③為晶界交角處的退火孿晶 。認(rèn)為再結(jié)晶形成的核心具有多種位向，但核心的長(zhǎng)大速度取決于變形基體與晶核的位向差，具有某些特殊位向差的晶核可通過(guò)消耗變形基體而迅速長(zhǎng)大，并抑制其他位向晶核的長(zhǎng)大，從而形成與形變織構(gòu)不同的再結(jié)晶織構(gòu)。 定向形核理論可以說(shuō)明與變形織構(gòu)相同的再結(jié)晶織構(gòu)的形成，但不能解釋再結(jié)晶中形成新的織構(gòu)。 再結(jié)晶織構(gòu)形成機(jī)制 ?定向形核理論 認(rèn)為再結(jié)晶時(shí)的核心具有與形變基本相同的位向，這些定向晶核靠消耗變形基體的生長(zhǎng)形成再結(jié)晶晶粒因此具有與形變基體相同的織構(gòu)。 再結(jié)晶織構(gòu)與退火孿晶 再結(jié)晶織構(gòu) 具有變形織構(gòu)的金屬經(jīng)再結(jié)晶后的新晶粒若仍具有擇優(yōu)取向，稱為再結(jié)晶織構(gòu)。 異常晶粒長(zhǎng)大的條件 ?穩(wěn)定的基體 ?有利晶粒 正常再結(jié)晶基體中存在少數(shù)有刊長(zhǎng)大的晶粒可作為二次再結(jié)晶的核心，這些有利長(zhǎng)大的晶粒有以下幾種情況： 1)具有有利尺寸 2)具有有利位向 3)具有有利表面 4)具有有利能量 ?高溫加熱 只有在高溫加熱條件下，具有有利長(zhǎng)大晶粒的穩(wěn)定基體中，第二相粒子溶解，創(chuàng)造了晶粒長(zhǎng)大的條件。 異常晶粒長(zhǎng)大（二次再結(jié)晶） 異常晶粒長(zhǎng)大是在一定條件下， 繼晶粒正常、均勻長(zhǎng)大后發(fā)生的晶粒不均勻長(zhǎng)大的過(guò)程 。 晶粒長(zhǎng)大的極限平均直徑?jīng)Q定于第二相粒子的尺寸及其體積分?jǐn)?shù)。 ?保溫時(shí)間 正常晶粒長(zhǎng)大時(shí)，一定溫度下，平均晶粒直徑隨保溫時(shí)間的平方根而增大。表現(xiàn)為晶粒尺寸分布均勻，連續(xù)增大，隨溫度升高，晶粒的平均尺寸增大。晶粒長(zhǎng)大按其特點(diǎn)可分為兩類：正常晶粒長(zhǎng)大與異常晶粒長(zhǎng)大（二次再結(jié)晶）， 前者表現(xiàn)為大多數(shù)晶粒幾乎同時(shí)逐漸均勻長(zhǎng)大； 而后者則為少數(shù)晶粒突發(fā)性的不均勻長(zhǎng)大。一般情況下晶粒長(zhǎng)大是應(yīng)當(dāng)避免的現(xiàn)象 。 再結(jié)晶全圖 為了綜合地表達(dá)加熱溫度和預(yù)先變形度對(duì)再結(jié)晶晶粒度的影響，可將其建成一立體的所謂 “ 再結(jié)晶全圖 ” ， 如圖所示，它對(duì)于制定塑性加工和再結(jié)晶退火工藝具有重要意義。 通常，把對(duì)應(yīng)于再結(jié)晶后得到特別粗大晶粒的變形程度稱為 “ 臨界變形度 ” ，當(dāng)變形量大于臨界變形量之后，變形度愈大，晶粒愈細(xì)化。 影響再結(jié)晶后的晶粒大小的因素 a．變形度的影響 當(dāng)變形程度很小時(shí)，造成的儲(chǔ)存能不足以驅(qū)動(dòng)再結(jié)晶，所以晶粒大小沒(méi)有變化。 若加熱速度過(guò)于緩慢時(shí)，再結(jié)晶溫度上升。 ?第二相粒子 第二相粒子的存在既可能促進(jìn)基體金屬的再結(jié)晶，也可能阻礙再結(jié)晶。 再結(jié)晶溫度及其影響因素 ?微量溶質(zhì)原子 微量溶質(zhì)原子的存在對(duì)金屬的再結(jié)晶有很大的影響。對(duì)工業(yè)純金屬，經(jīng)強(qiáng)烈冷變形后的最低再結(jié)晶溫度 TR/K約等于其熔點(diǎn) Tm／ K的~04。 再結(jié)晶溫度并不是一個(gè)物理常數(shù)，它不僅隨材料而改變，同一材料其冷變形程度、原始晶粒度等因素也影響著再結(jié)晶溫度。 再結(jié)晶溫度及其影響因素 變形后的金屬發(fā)生再結(jié)晶的溫度是一個(gè)溫度范圍，并非某一恒定溫度。 3)晶粒大小 晶粒細(xì)小，增大變形阻力， 相同變形量下，位錯(cuò)塞積、畸變區(qū)增多，儲(chǔ)能增高； 晶界面積大，生核區(qū)域多，這兩個(gè)因素均使形核率增大。 2)材料純度 材料純度低，雜質(zhì)原子多，對(duì)形核率有兩方面影響，一方面 阻礙變形，使變形儲(chǔ)能增大，增加形核率； 另一方面 因雜質(zhì)原子在界面處偏聚，阻礙形核時(shí)的界面遷移并且雜質(zhì)釘扎位錯(cuò)，阻礙位錯(cuò)攀移和亞晶的長(zhǎng)大，使再結(jié)晶核心不容易形成。 ?再結(jié)晶形核率 再結(jié)晶形核率指單位時(shí)間、單位體積形成的再結(jié)晶核心數(shù)目。 亞晶粒本身是在劇烈應(yīng)變的基體只通過(guò)多邊化形成的，幾乎無(wú)位錯(cuò)的低能量地區(qū)，它通過(guò)消耗周圍的高能量區(qū)長(zhǎng)大成為再結(jié)晶的有效核心，因此， 隨著形變度的增大會(huì)產(chǎn)生更多的亞晶而有利于再結(jié)晶形核。 亞晶遷移中清除并吸收其掃過(guò)區(qū)相鄰亞晶的位錯(cuò)，使亞晶界獲得更多位錯(cuò)，與相鄰亞晶取向差增大變?yōu)榇蠼蔷Ы?，?dāng)大角界面達(dá)到臨界曲率半徑，便成為穩(wěn)定再結(jié)晶核心。 （ 3）亞晶遷移機(jī)制 當(dāng)形變量很大，或材料層錯(cuò)能較低時(shí)，再結(jié)晶核心也是在再結(jié)晶前多邊形化所產(chǎn)生的無(wú)應(yīng)變較大亞晶的基礎(chǔ)上形成的。 ?形核 （ 1）晶界弓出形核 變形程度較小（一般小于 20％）的金屬，其再結(jié)晶核心多以晶界弓出方式形成。特征： ?變形金屬再結(jié)晶后，金屬的強(qiáng)度和硬度明顯降低，而塑性和韌性大大提高，加工硬化現(xiàn)象被消除 ； ?內(nèi)應(yīng)力全部消失，物理、化學(xué)性能基本上恢復(fù)到變形以前的水平； ?再結(jié)晶生成的晶粒的晶格類型與變形前、變形后的晶格類型均一樣 。 再結(jié)晶 變形后的金屬在較高溫度加熱時(shí)，由于原子擴(kuò)散能力增大，被拉長(zhǎng) (或壓扁 )、破碎的晶粒通過(guò) 重新生核 、長(zhǎng)大變成新的均勻、細(xì)小的等軸晶。此外，用冷拉鋼絲卷制彈簧，在卷成之后，要在 250 ℃ ～300℃ 退火，以降低內(nèi)應(yīng)力并使其定形。如深沖黃銅彈殼，在殘余應(yīng)力和外界腐蝕性氣氛的聯(lián)合作用下，會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕、沿晶間開(kāi)裂，冷沖后于 260 ℃ 退火消除應(yīng)力，可防止應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。第一類叫穩(wěn)定多邊形化，第二類為再結(jié)晶前多邊形化。 (3)高溫回復(fù) 高溫回復(fù)的主要機(jī)制是多邊形化。 同一滑移面上的異號(hào)位錯(cuò)在熱激活怍用下，相互吸引、會(huì)聚而消失，不在同一滑移面上的異號(hào)刃型位錯(cuò)則通過(guò)空位凝聚消除半原子面或空位逃逸制造半原子面而消失。 由于空位的消失引起某些物理性能顯著的變化．電阻率降低．密度增大，而對(duì)力學(xué)性能則不發(fā)生影響。 回復(fù)過(guò)程機(jī)制 回復(fù)過(guò)程所發(fā)生的變化與其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，因而回復(fù)可區(qū)分為低溫回復(fù)、中溫回復(fù)和高溫回復(fù)三段。 ?變形儲(chǔ)能在回復(fù)階段部分釋放?；貜?fù)過(guò)程的特征： ?原子擴(kuò)散能不很大，只是晶粒內(nèi)部位錯(cuò)、空位、間隙原子等缺陷通過(guò)移動(dòng)、復(fù)合消失而大大減少，而晶粒仍保持變形后的形態(tài)，變形金屬的顯微組織不發(fā)生明顯的變化。回復(fù)是指新的無(wú)畸變晶粒出現(xiàn)之前所產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)和性能變化的階段；再結(jié)晶是指出現(xiàn)無(wú)畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過(guò)程；晶粒長(zhǎng)大是指再結(jié)晶結(jié)束之后晶粒的繼續(xù)長(zhǎng)大。 冷變形后材料經(jīng)重新加熱進(jìn)行退火之后，其組織和性能會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)冷變形金屬加熱時(shí)會(huì)發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大等過(guò)程。不過(guò)由于經(jīng)濟(jì)方面的原因，爆炸變形方法主要還是用于宇航工業(yè)，在普通工業(yè)中應(yīng)用尚少。 例如，鐵路的道岔由于經(jīng)常受列火車輪的沖擊和磨損，必須具有很高的沖擊韌性和表面硬度。工業(yè)上廣泛應(yīng)用的銅導(dǎo)線，由于要求導(dǎo)電性好，不允許加合金元素，加工硬化是提高其強(qiáng)度的唯一辦法。 例如，某些不銹鋼冷軋后的強(qiáng)度可提高一倍以上。金屬的拉伸過(guò)程 (如拉絲 )也要求金屬線材在?？谔幠苎杆儆不?。 討論：加工硬化在生產(chǎn)實(shí)際中的意義 ?有利方面 1)有些加工方法要求金屬必須有一定的加工硬化。 討論：加工硬化在生產(chǎn)實(shí)際中的意義 ?不利方面 1)由于金屬在加工過(guò)程中塑性變形抗力不斷增加。 ?合金元素 合金元素的效果取決于它的數(shù)量、形態(tài)和分布。對(duì) HCP晶體來(lái)說(shuō)．由于硬化的主要原因是晶界阻礙