材料科學(xué)基礎(chǔ)第五章-文庫吧資料
2025-05-05 12:03本頁面
【正文】 失 晶界邊數(shù) 6的晶粒（ 晶界向內(nèi)凹進(jìn)）必然逐步長大 晶界邊數(shù) =6 晶 界平直，且夾角＝ 120176。 正常晶粒長大時(shí)，晶界的平均移動(dòng)速度 為 dtDdrmPmV??????????? s2?V：晶界平均遷移率 ??P：晶界平均驅(qū)動(dòng)力 ?r ：晶界平均曲率半徑 ?Dd ：晶粒平均直徑的增大速度 ?m對于大致均勻晶粒而言， ， m 和 s在一定溫度下均可看作常數(shù)，因此 積分 為常數(shù) 若 》 則有 或 這表明恒溫下發(fā)生正常晶粒長大時(shí)，平均晶粒直徑隨保溫時(shí)間的平方根而增大 更常見的情況下， ， n1/2 因存在晶界移動(dòng)和阻礙晶粒長大諸因素 ??? ? Dr2dtDdDK?? ??1tKDD ??? 2021 /, KK?tD?0D tKD t /2 ＝? 2/1_ CtDt ?nt KtD ?_ 歸納晶界遷移的規(guī)律性有如下幾點(diǎn)： ，彎曲的晶界總是趨向于平直化，即晶界向曲率中心移動(dòng)以減小表面積； 120176。 的六邊形，該形狀晶粒若繼續(xù)加熱時(shí)，不再發(fā)生晶界遷移而處于穩(wěn)定狀態(tài)，因三晶界交會(huì)點(diǎn)的任何移動(dòng)都會(huì)增加晶界的總長度 總晶界能 321 sss ?????? 120321 qqq 若二維晶粒不是六邊形，為了使晶粒的各頂角形成 120176。 模型：晶面曲率為什么成為晶界面移動(dòng) 的動(dòng)力？ 圓柱界面 平衡時(shí) σ ：界面張力 Δ P：界面兩側(cè)壓力差，凹側(cè)所存在的壓應(yīng)力 凸側(cè)壓力 da/2 s l da/2 s l r da aas P l r ddl ??)2s i n (2r 界面曲率半徑 厚度 △ P l da 當(dāng) dα 很小時(shí)， 對非圓柱面可改寫為 (∵ 任一段曲率界面，可通過其法線的兩個(gè)相互垂直平面上的兩個(gè)主曲率半徑 r1和 r2來表示 ) 若界面為球面時(shí)，則 r1＝ r2＝ r 則 當(dāng) σ 一定時(shí)， r↓ 則 △ P ↑ ∴ 晶粒長大過程就是 “大吃小”和凹面變平的過程 2)2s in (aa dd ?rPs??)11(21 rrP ??? srPs2?? 實(shí)踐表明，當(dāng)晶界移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力單純來自晶界能時(shí)，晶界的移動(dòng)速度 V與晶界移動(dòng)驅(qū)動(dòng)力 △ P成正比。 NG ?/4/1)/(?? NGkd??N Gk為常數(shù) ※ 再結(jié)晶后晶粒的長大 Grain growth after Recrystallization 冷變形材料在完成再結(jié)晶后繼續(xù)加熱時(shí)會(huì)發(fā)生晶粒長大 再結(jié)晶晶粒長大 正常長大 異常長大 —— 二次再結(jié)晶 Secondary recrystallizaton 一、晶粒的正常長大 Normal Grain Growth 再結(jié)晶完成后，晶粒長大是一自發(fā)過程，因?yàn)樗偸橇D使界面自由能變小，所以晶粒長大的驅(qū)動(dòng)力是來自晶界移動(dòng)后體系總的自由能的降低。 ? TR ↓ 。 N? G? TR或推遲 再結(jié)晶過程的進(jìn)行。低于此 變形度，不能再結(jié)晶。 TR↑ ， VR ↑ ，達(dá)到一定再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)所需時(shí)間必愈短 根據(jù) Johnson和 Mehl 方程式，令 R＝ ，則 可求出完成 95％再結(jié)晶所需時(shí)間為 由于 N 、 G 隨 t℃ ↑ 而 ↑ 即為溫度的函數(shù)，故可根據(jù)各 t℃ 下的 N 、 G值建立 t℃ 與 系，于是，一小時(shí)內(nèi)能完成再結(jié)晶的溫度 TR即可確定。 2）硬度法：以硬度－退火溫度曲線上硬度開始顯 著降低的溫度定為 TR，有時(shí)也將該曲線上軟化 50％的退火溫度定為 TR。Mehl ： ? 均勻形核 晶核為球形 N和 G不隨 t 而改變 推導(dǎo)出恒溫下經(jīng)過 t時(shí)間后，再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)為： 即所謂 J－ M 方程 )3e x p (143 tGNR??j ???N?假定 但實(shí)際 N 是隨 t↑而呈指數(shù)關(guān)系 ↓，并非Const，故 J－ M方程應(yīng)修正，通常采用 Avrami方程來描述再結(jié)晶過程比較合適，即： B、 K均為常數(shù)，再結(jié)晶為三維時(shí)， K＝ 34 二維 K＝ 23 一維 K＝ 12 )ex p (1 KR Bt???jKRBt?? j11lnN?取雙對數(shù) tKBRlglg11lnlg ??? jtRlg1 1lnlg ?? j截距 斜率 此分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果完全吻合，且發(fā)現(xiàn)在一定溫度范圍內(nèi)， K不隨 T而變 不同 T下，各直線基本平行 , B則隨 T不同而變 作 關(guān)系圖（線性關(guān)系圖） 170℃139℃125℃ T1 T2 T3 T4 T5 Rj?11lnlgtlg再結(jié)晶是一熱激活過程， N和 G均符合 Arrhenius方 程，因此等溫溫度 T對再結(jié)晶速率 V的影響可用 表示之 而再結(jié)晶速率 V和產(chǎn)生某一體積分?jǐn)?shù) jR所需要的時(shí)間 t成反比，（ V∝ 1/t ） ∴ RTQAeV /??（ =lnx） RTQeAt/1 ??? TRQAt1ln1ln ????tQAQ RT ???N?作 1/T lgt 圖 即可求得 Q （再結(jié)晶的激活能） 在
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1