回復(fù)和再結(jié)晶ppt課件-展示頁
2025-05-12 18:24本頁面
【正文】 過程是形核和長大 ,但無晶格類型變化。 多邊化前后刃型位錯的排列情況下圖所示： 再結(jié)晶 再結(jié)晶是指經(jīng)冷變形金屬加熱到一定溫度時，通過形成新的等軸晶粒并逐步取代變形晶粒的過程。 (2) 在滑移面上有塞積的同號刃型位錯。這時同一滑移面上的同號刃型位錯在本身彈性應(yīng)力場作用下，還可能發(fā)生攀移運動，最終通過滑移和攀移使得這些位錯從同一滑移面變?yōu)樵诓煌泼嫔县Q直排列的位錯墻以降低總畸變能。n （ 2）中溫回復(fù)n 此時因溫度升高，原子活動能力也增強，除點缺陷運動外，位錯也被激活，在內(nèi)應(yīng)力作用下開始滑移，部分異號位錯發(fā)生抵消，因此位錯密度略有降低。 (二 ) 回復(fù)機制 n （ 1）低溫回復(fù)n 此時因溫度較低，原子活動能力有限，一般局限于點缺陷的運動，通過空位遷移至晶界、位錯或與間隙原子結(jié)合而消失，使冷變形過程中形成的過飽和空位濃度下降。 鐵的回復(fù)實驗表明，短時間回復(fù)時，其激活能與空位遷移澈活能相近，長時間回復(fù)時，其激活能與鐵的自擴散激活能相近。K) ， c0為比例常數(shù)， T為絕對溫度。 回復(fù)特征通?？捎靡患壏磻?yīng)方程來表達，即： （ 1） 式中 t為恒溫下的加熱時間， x為冷變形導(dǎo)致的性能增量經(jīng)加熱后的殘留分數(shù)， c為與材料和溫度有關(guān)的比例常數(shù)， c值與溫度的關(guān)系具有典型的熱激活過程的特點： （ 2） 式中 Q為激活能， R為氣體常數(shù) (10 3J/kg顯然．屈服應(yīng)力回復(fù)程度 R愈大，則剩余應(yīng)變硬化率 (1－ R)越小。圖中縱坐標(biāo)為余應(yīng)變硬化率 (1－R)。 (2) 密度（ density） :回復(fù)階段變化不大，再結(jié)晶階段上升。 再結(jié)晶階段上升；粗化后下降。 2. 回復(fù) 3. 再結(jié)晶 4. 晶粒長大5. 再結(jié)晶織構(gòu)與退火孿晶 冷變形金屬在加熱時的組織和性能變化回復(fù)（ recovery):是指新的無畸變晶粒出現(xiàn)前所產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)和性能變化的階段，在金相顯微鏡中無明顯變化；再結(jié)晶：再結(jié)晶是指出現(xiàn)無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過程；晶粒長大 ：指再結(jié)晶結(jié)束后晶粒的長大過程。這種變化的表現(xiàn)就是一系列組織、性能的變化。 回復(fù)和再結(jié)晶 金屬經(jīng)過一定程度冷塑性變形后，組織和性能都發(fā)生了明顯的變化，由于各種缺陷及內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，導(dǎo)致金屬晶體在熱力學(xué)上處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有自發(fā)向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢。通過適當(dāng)?shù)募訜岷捅剡^程，這種趨勢就會成為現(xiàn)實。根據(jù)其顯微組織及性能的變化情況，可將這種變化分為三個階段：回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大。 這一過程如下圖所示加熱時冷變形金屬顯微組織發(fā)生變化性能變化 冷變形金屬在退火過程中的性能和能量變化如下圖所示： (1) 硬度（ hardness）和強度（ strength）:回復(fù)階段 ,變化不大 ,再結(jié)晶下降較大 (2) 塑性 :回復(fù)階段 ,變化不大 。 2. 物理性能 (1) 電阻（ resistance） :回復(fù)階段，電阻率明顯下降。3. 內(nèi)應(yīng)力 :回復(fù)階段基本消除完畢宏觀應(yīng)力 ,而微觀應(yīng)力消除需再結(jié)晶后才能完成4. 亞晶粒尺寸：回復(fù)前期變化不大，后期顯著增大；5. 儲存能釋放（ release of stored energy） 回復(fù)（一）回復(fù)動力學(xué) 在回復(fù)階段，材料性能的變化是隨溫度和時間的變化而變化的，下圖所示是相同變形程度多晶體鐵在不同溫度下的回復(fù)動力學(xué)曲線。 R為屈服應(yīng)力回復(fù)率， 其中 σ s 、 σ r和 σ 0分別代表變形前、變形后以及回復(fù)后的屈服應(yīng)力。 回復(fù)過程是一個馳豫過程，具有以下特點：n ① 回復(fù)過程在加熱后立刻開始，沒有孕育期；n ② 回復(fù)開始的速率很大，隨著時間的延長，逐漸降低，直至趨于零；n ③ 加熱溫度越高，最終回復(fù)程度也越高；n ④ 變形量越大，初始晶粒尺寸越小，都有助于加快回復(fù)速率。mol將式（ 2）代入方程（ 1）中并積分，以 x0表示開始時性能增量的殘留分數(shù)，則得： 在不同溫度下如以回復(fù)到相同程度作比較，即上式左邊為常數(shù)，這樣對兩邊同時取對數(shù)： 于是，通過作圖所得到的直線關(guān)系，由其斜率即可求出回復(fù)過程的激活能 Q。因此對于冷變形金屬的回復(fù)不能用單一機制描述。對點缺陷敏感的電阻率此時會發(fā)生明顯下降。n （ 3）高溫回復(fù)n 變形金屬在較高溫（～ ）下，變形金屬的回復(fù)機制主要與位錯的攀移運動有關(guān)。 多邊化過程的驅(qū)動力主要來自應(yīng)變能的下降，產(chǎn)生的條件 : (1) 塑性變形使晶體點陣發(fā)生彎曲。 (3) 需加熱到較高溫度使刃型位錯能產(chǎn)生攀移運動。與前述回復(fù)過程的主要區(qū)別是再結(jié)晶是一個光學(xué)顯微組織完全改變的過程，隨著保溫時間的延長，新等軸晶數(shù)量及尺寸不斷增加，直至原變形晶粒全部消失為止，再結(jié)晶過程就結(jié)束了。 1. 形核 實驗表明，再結(jié)晶通常在變形金屬中能量較高的局部區(qū)域優(yōu)先形成無畸變的再結(jié)晶晶核， 其形核機制有： (1) 晶界弓出形核 (凸
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