3.3冷变形加工的金属在加热时组织(结构)与性能的变化.ppt

3.3 冷变形加工的金属在加热时组织（结构）与性能的变化 3.3.1加热对冷变形加工金属组织与性能的影响 （如右图所示） 　→ 3.3 冷变形加工的金属在加热时组织（结构）与性能的变化 3.3.2??回复 1. 含义： 2.特点：温度（0.2～0.35Tm） 性能（σr↘↘ ,耐蚀性↗↗） 3. 机理简介 ： 空位的移出；多边形化 4. 生产中的应用 ：去应力退火 3.3.2 回复 1. 回复的含义 是指在加热温度较低时，由于金属中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。 2. 回复的机制 （1）空位的逸出 如空位与其他缺陷合并、同一滑移面上的异号位错相遇合并而使缺陷数量减少等; （2）多边形化 由于位错运动使其由冷塑性变形时的无序状态变为垂直分布，形成亚晶界. 3. 应用－－去应力退火 组织变化不明显, 其强度、硬度略有下降，塑性略有提高，但内应力、电阻率等显著下降.工业上常利用回复现象将冷变形金属低温加热，既稳定组织又保留加工硬化。 下图示 接下页 回 复 机 制 示 意 图 返回 3.3.3 再结晶 1.??再结晶的含义 2. 特点 ：温度（0.4～0.5Tm）； 性能（σ、HBW↘↘,Ψ、αK↗↗）； 再结晶与结晶、重结晶的根本区别----无晶格类型的变化 3. 机理简介 4. 再结晶温度（TR）与再结晶退火温度（TZ） （1）何谓TR？（2）确定TR的经验公式：TR=0.4 Tm ( 适用条件：K; 工业纯金属 ) （3）影响TR的因素: 预变形度 ；金属纯度 （4）结晶退火温度TZ= TR +(100℃～200℃) 5. 再结晶退火后的晶粒度 （1）加热温度与保温时间 （2）预变形度 经70%塑变的纯铁加热时的组织变化 由于再结晶后组织的复原，因而金属的强度、硬度下降，塑性、韧性提高，加工硬化消失。 冷变形黄铜组织性能随温度的变化 冷变形(变形量为38%)黄铜580oC保温15分后的的再结晶组织 再结晶对金属组织、性能的影响 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 4. 再结晶温度与再结晶退火温度 再结晶不是一个恒温过程，它是自某一温度开始，在一个温度范围内连续进行的过程，发生再结晶的最低温度称再结晶温度。 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 冷变形(变形量为38%)黄铜的再结晶 图3.17 T再与ε的关系 i主要取决于变形度。金属预变形程度ε越大，晶体缺陷越多，组织就越不稳定，因此其再结晶温度便越低如右图3.17所示。 工业纯金属的最低再结晶温度与其熔点之间的近似关系: TR≈0.4Tm（K） 其中TR、Tm为绝对温度。 金属熔点越高, TR也越高. TR℃ = (Tm℃+273)×0.4–273，如Fe的TR=(1538+273)×0.4–273=451℃ ii 金属的纯度 金属中的微量杂质或合金元素，尤其高熔点元素起阻碍扩散和晶界迁移作用，使再结晶温度显著提高. 影响再结晶温度的因素 在工业生产中，广泛使用的是再结晶退火温度 提高加热速度会使再结晶推迟到较高温度发生，延长加热时间，使原子扩散充分，再结晶温度降低。 生产中，把消除加工硬化的热处理称为再结晶退火.再结晶退火温度比再结晶温度高100~200℃，即 TZ=TR+(100~200)℃。 黄铜580oC保温8秒后的组织 黄铜580oC保温15分后的组织 5. 影响再结晶退火后晶粒度的因素 (1)加热温度和保温时间 加热温度越高，保温时间越长，金属的晶粒越粗大,加热温度的影响尤为显著。 再结晶退火温度对晶粒度的影响 预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响. 当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶. 当变形达到2~10%时，只有部分晶粒变形，变形极不均匀，再结晶晶粒大小相差悬殊，易互相吞并和长大,再结晶后晶粒特别粗大，这个变形度称临界变形度。 图3.18 预先变形度对再结晶晶粒度的影响 (2)预先变形度 当超过临界变形度后，随变形程度增加，变形越来越均匀，再结晶时形核量大而均匀，使再结晶后晶粒细而均匀，达到一定变形量之后，晶粒度基本不变。 对于某些金属，当变形量相当大时(?90%),再结晶后晶粒又出现粗化现象，一般认为这与形成织构有关。 【例题3-2】 已知铁的