第七章 金属及合金的回复与再结晶VIP免费

第七章金属及合金的回复与再结晶塑性变形的材料有自发恢复到变形前低自由能状态塑性变形的材料有自发恢复到变形前低自由能状态的趋势。的趋势。当冷变形金属加热时会发生当冷变形金属加热时会发生回复回复、、再结晶再结晶和和晶粒长晶粒长大大等过程。等过程。了解这些过程的发生和发展规律，对于改善和控制了解这些过程的发生和发展规律，对于改善和控制金属材料的组织和性能具有重要的意义。金属材料的组织和性能具有重要的意义。§7-1形变金属在退火过程中的变化§7-1形变金属在退火过程中的变化回复回复是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能是指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段；变化的阶段；再结晶再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程；过程；晶粒长大晶粒长大是指再结晶结束之后晶粒的继续长大。是指再结晶结束之后晶粒的继续长大。黄铜一显微组织的变化一显微组织的变化��回复阶段：回复阶段：保持纤维状或扁平状，光学显微组织上几乎不变化。�在畸变度大的区域产生新的无畸变晶粒的核心，逐渐消耗周围的变形基体长大，直到形变组织完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒为止。��晶粒长大阶段晶粒长大阶段：：新晶粒互相吞食而长大，得到稳定的尺寸。§7-1形变金属在退火过程中的变化一显微组织的变化一显微组织的变化黄铜再结晶和晶粒长大各个阶段的金相照片冷变形量为38％的组织580ºC保温3秒后的组织580ºC保温4秒后的组织580ºC保温8秒后的组织580ºC保温15分后的组织700ºC保温10分后的组织�储存能变化��储存能：储存能：存在于冷变形金属内部的一小部分（～10％）变形功。��储存能的释放：储存能的释放：原子活动能力提高，迁移至平衡位置，储存能得以释放�内应力变化��回复阶段：回复阶段：大部分或全部消除第一类内应力，部分消除第二、三类内应力；��再结晶阶段：再结晶阶段：内应力可完全消除。二储存能及内应力的变化二储存能及内应力的变化回复阶段：回复阶段：硬度略有下降，塑性有所提高位错密度减少有限再结晶阶段：再结晶阶段：强度硬度显著降低塑性大大提高位错密度显著下降三机械性能等的变化三机械性能等的变化��回复阶段回复阶段�电阻发生显著下降，��再结晶阶段再结晶阶段�电阻发生显著下降，四四其它性能的变化其它性能的变化五五亚晶尺寸亚晶尺寸�回复阶段前期变化不大，�接近再结晶温度时，亚晶粒尺寸显著增大§7-2回复一、退火温度和时间对回复过程的影响一、退火温度和时间对回复过程的影响图回复阶段屈服强度与时间的关系��加工硬化残留率与退火温度和时间的关系加工硬化残留率与退火温度和时间的关系ln(x0/x)=c0texp(ln(x0/x)=c0texp(--Q/RT)Q/RT)�温度越高，回复的程度越大�时间越长，回复程度越大二、回复机理二、回复机理��低温回复低温回复：点缺陷的运动使点缺陷密度大大下降。�空位或间隙原子移动到晶界或位错处消失，�空位与间隙原子的相遇复合，�空位集结形成空位对或空位片��中温回复：中温回复：位错密度下降，位错缠结重新排列使亚晶规整化�原子活动能力增强，位错在滑移面上猾移或交滑移使异号位错相消��高温回复：高温回复：多边化�原子活动能力进一步增强，位错除滑移外，还可攀移。§7-2回复§7-2回复��多边化：多边化：�冷变形使平行的同号位错在滑移面上塞积，致使晶格弯曲�高温回复过程中，这些刃位错便通过攀移和滑移,同号刃型位错沿垂直于滑移面的方向排列成小角度亚晶界的过程。§7-2回复三、亚结构的变化三、亚结构的变化回复退火前回复退火前缠结位错构成胞状亚结构的边界回复退火后回复退火后空位密度大大降低，胞内的位错向胞壁滑移，与胞壁内异号位错相抵消，位错密度降低形成位错网，构成亚晶界亚晶界推移，亚晶长大§7-2回复四、回复退火的应用（去应力退火）四、回复退火的应用（去应力退火）保持加工硬化的条件下，降低内应力，减轻工件保持加工硬化的条件下，降低内应力，减轻工件的变形的变形降低电阻率，提高材料的耐蚀性并改善其塑性和降低电阻率，提高材料的...