【正文】 溫度時 ， 由于原子擴散能力增 加 ， 在晶格畸變嚴重處形成一些位向與變形晶粒不 同 ， 內(nèi)部缺陷減少的等軸小晶粒 ， 這些小晶粒不斷向 外擴展長大 ， 直至金屬中的變形金屬全部被等軸晶取 代 ， 即冷變形組織完全消失 ， 這一過程為再結晶 。 b. 再結晶溫度：開始產(chǎn)生再結晶現(xiàn)象的最低溫度； 工業(yè)條件下定義：經(jīng)大變形量 (~70%以上 )的金屬 ， 在一小時的 保溫時間內(nèi)全部完成再結晶所需的最低溫度 。 a. 是一個自發(fā)過程： d ↗ ， 晶界面積 ↘ ， 表面能 ↘ ， 是 一個能量降低的自發(fā)過程 。 一個晶界的邊界向另一晶粒遷移 ， 把另一晶粒中 的晶格位向逐步地改變成為與這個晶粒相同的晶格位 向 ， 于是另一晶粒便逐步地被這一晶粒 “ 吞并 ” ， 合并成 為一個大晶粒 。 (二次再結晶 ) 材料的 結構 材料的 性能 材料的性能是指材料的性質(zhì)和功能。 材料的性能 使用性能 工藝性能 力學性能 物理性能 化學性能 鑄造性 可鍛性 可焊性 切削加工性 熱處理性 ? 力學性能： 材料在不同環(huán)境（溫度、介質(zhì)、濕度）下，承受各種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應力等）時所表現(xiàn)出的力學特征 。它與韌性和塑性相反。 ? 強度：金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力。沒有一個確切的單一參數(shù)能夠準確定義這個特性。塑性變形發(fā)生在金屬材料承受的應力超過彈性極限并且載荷去除之后，此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形。 ? 韌性：金屬材料在拉應力的作用下，在發(fā)生斷裂前有一定塑性變形的特性。 ? 彈性：金屬材料在外力消失時，能使材料恢復原先尺寸的一種特性。 ? 剛性：金屬材料承受較高應力而沒有發(fā)生很大應變的特性。 ? 屈服點或屈服應力：金屬的應力水平，用 MPa度量。 材料的 性能 ? 材料在外力的作用下將發(fā)生形狀和尺寸變化，稱為 變形。 ? 外力去處后不能恢復的變形稱為 塑性變形 。 ? 剛度： 材料受力時抵抗彈性變形的能力。 ）（ M P atgE??? ??? e 彈性模量的大小主要取決于材料的本性，除隨溫度升高而逐漸降低外，其他強化材料的手段如熱處理、冷熱加工、合金化等對彈性模量的影響很小。 材料的 性能 陶瓷強度的測定： a. 彎曲強度：三點彎曲或四點彎曲方法； b. 抗拉強度：測定時技術上有一定難度 ， 常用彎曲 強度代替 ， 彎曲強度比抗拉強度高 20~40%； c. 抗壓強度：遠大于抗拉強度 ， 相差 10倍左右 ， 特 別適合于制造承受壓縮載荷作用的 零部件 。 屈服強度 ?s： 材料發(fā)生微量塑性變形時的應力值。 抗拉強度 ?b： 材料斷裂前所承受的最大應力值。 指標為： 伸長率： %1 0 0001 ???lll?%1 0 0010 ???FFF?斷面收縮率： 斷裂后 拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象 材料的 性能 ? 硬度 ? 材料抵抗表面局部塑性變形的能力。 材料的 性能 ? 維氏硬度用符號 HV表示 ， 符號前的數(shù)字為硬度值，后面的數(shù)字按順序分別表示載荷值及載荷保持時間。 ? 維氏硬度保留了布氏硬度和 洛氏硬度的優(yōu)點。 ? 斷裂的基本形式： 延性斷裂和脆性斷裂 ? 斷裂機理： (1) 微孔集結斷裂 (韌性斷裂 ) 斷口上出現(xiàn)拋物線型的韌窩 ， 主要是金屬和高聚物的斷裂機理； (2) 解理斷裂 (脆性斷裂 ) 是一種低能量斷裂 ， 也是晶體材料中最脆的一種斷裂；沿晶體中解理面斷開原子鍵而引起的斷裂 ， 非常平坦 ， 一晶粒內(nèi)的解理裂紋具有平直性；一個晶粒內(nèi)的一條解理裂紋可同時在兩個平行的解理面上擴展 ， 形成解理臺階 。 材料的 性能 材料的 性能 ? 韌性 ： 是強度和塑性的綜合表現(xiàn) ， 是材料從塑性變形到斷裂全過程中吸收能量的能力 。 塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不 斷裂的能力 。 材料的 性能 圖中為單向拉伸條件下兩種鋼光 滑試樣的應力 —應變曲線 。 Uoe也就是 △ OAB(或 △ OA’B’)的面積 ， 表示彈性 。 材料的 性能 高碳彈簧鋼： Uoe=面積 OAB Uop=面積 BACD UoT=面積 OACD 低碳結構鋼： Uoe=面積 OA’B’ Uop=面積 B’A’C’D’ UoT=面積 OA’C’D’ 由于 UoT=Uoe+Uop 當斷裂時的應變 εf遠大于 εe時 ， UoT≈Uop， 韌性的兩種定義近似一致 。其抗拉強度 σb雖大于低碳結構鋼 ， 但 εf卻遠小于低碳結構鋼 ， 綜合 σb及 εf，高碳彈簧鋼的韌性低于低碳結構鋼 。 有 αk及 Cv， 分別為 U形和 V形缺口 。 對于直線穿透型裂紋沿裂紋面擴展時 ， 有： 裂紋試樣的韌性俗稱斷裂韌性，實質(zhì)上是裂紋斷裂韌性。 ? 指標為沖擊韌性值 ak(通過沖擊實驗測得 )。 在某一溫度范圍內(nèi)沖擊韌性值急劇下降的現(xiàn)象稱 韌脆轉(zhuǎn)變。 材料的使用溫度應高于韌脆轉(zhuǎn)變溫度。 材料的 性能 TITANIC 建造中的 Titanic 號 TITANIC的沉沒與船體材料的質(zhì)量直接有關 材料的 性能 Titanic 近代船用鋼板 Titanic 號鋼板（左圖） 和 近代船用鋼板（右圖） 的沖擊試驗結果 ? 疲勞強度 ： 被測材料抵抗交變載荷的性能 。 ?材料在規(guī)定次數(shù)應力循環(huán)后仍不發(fā)生斷裂時的最大應力稱為疲勞極限。 ?鋼鐵材料規(guī)定次數(shù)為 107，有色金屬合金為 108。 軸的疲勞斷口 疲勞輝紋（掃描電鏡照片） 材料的 性能 ◆特點 1：無論是脆性材料，還是塑性材料，疲勞斷裂均不產(chǎn)生 明顯的塑性變形； 特點 2：裂紋產(chǎn)生及擴展區(qū)呈 “貝殼 ”花樣，最后斷裂區(qū)呈纖維