材料科学基础第五章1.3.pptVIP

再结晶温度 再结晶温度(recrystallization temperature)： 冷变形金属开始进行再结晶最低温度。 测定方法：金相法 硬度法 实际生产上确定方法： 一般TR = （0.35-0.40）Tm 一些金属的再结晶温度 影响再结晶的因素 1.变形程度：变形度增大、开始TR下降，等温退火再结晶速度越快；而大到一定程度，TR趋于稳定。 2.原始晶粒尺寸：其它条件相同时，金属原始晶粒细小，则TR越低，同时形核率和长大速度均增加，有利于再结晶。 3. 微量溶质原子：其作用一方面以固溶状态存在于金属中，会产生固溶强化作用，有利于再结晶；另一方面溶质原子偏聚于位错和晶界处，起阻碍作用。总体上起阻碍作用，使TR提高。 4.第二相粒子：其作用是两方面的,这主要取决于分散相粒子大小与分布。第二相粒子尺寸较大,间距较宽（1微米），促进再结晶。第二相粒子尺寸较小且又密集分布时阻碍再结晶形成。 5.退火工艺参数：加热速度过于缓慢或极快时，TR上升； 当变形程度和保温时间一定，退火温度越高，再结晶速度快；在一定范围内延长保温时间，TR降低。 再结晶后晶粒大小 再结晶晶粒的平均直径d与形核率及长大速度之间的关系如：式5.30。 影响再结晶后晶粒大小的因素： 1.?变形程度的影响 变形度很小时，晶粒尺寸为原始晶粒尺寸；临界变形度（critical deformation degree）εc时，晶粒特别粗大，一般金属εc =2－8% ;当变形度大于εc时，随变形度增加，晶粒逐渐细化。 2. 退火温度 T升高，再结晶速度快，εc值变小。 3. 原始晶粒尺寸 当变形度一定时，原始晶粒越细，D越小。 4.微量溶质原子和杂质元素 一般都能起细化再结晶晶粒的作用。 变形程度对再结晶晶粒尺寸的影响 加热温度与晶粒尺寸 再结晶全图（recrystallization diagram）： 再结晶全图是表示变形程度、退火温度及再结晶后晶粒大小关系的立体图形。 图5.63 5.3.4. 晶粒长大 再结晶结束后，材料的晶粒一般比较细小(等轴晶)，若继续升温或延长保温时间，晶粒会继续长大。晶粒长大是一个自发过程。晶粒长大的驱动力来自总的界面能的降低。 根据再结晶后晶粒长大特点，分为: （1）正常晶粒长大（normal grain growth）:均匀长大 （2）异常晶粒长大（abnormal grain growth）:不均匀长大，又称二次再结晶(secondary recrystallization)；把通常说的再结晶称为一次再结晶(primary recrystallization)。 （一）晶粒正常长大 1. 晶粒长大的方式：长大是通过大晶粒吞食小晶粒，晶界向曲率中心的方向移动进行的。 2. 驱动力：来源于晶界迁移后体系总的自由能的降低，即总的界面能的降低。也即晶界凸侧晶粒不断长大,凹侧晶粒不断缩小。 3. 晶粒大小: 在恒温下发生正常晶粒长大时，平均晶粒直径随保温时间的平方根而增大。 4. 影响因素 (1) 温度 T 升高，晶粒长大速度也越快，越易粗化。 (2) 分散相微粒 当合金中存在第二相微粒时,粒子对晶界的阻碍作用使晶粒长大速度降低。 利用分散微粒阻碍高温下晶粒的长大，已广泛应用于金属材料和非金属材料中，如：①钢中加入V、Ti、Nb等,可形成TiN、TiC、VC、NbC、VN、NbN等粒子有效阻碍高温下钢的晶粒长大；②在陶瓷烧结中也常利用分散相微粒防止晶粒粗化。 （3）晶粒间位向差 一般小角度晶界或具有孪晶结构的晶界迁移速度很小；大角度晶界迁移速度一般较快。 （4）杂质与微量元素 阻碍晶界的迁移。 (二) 晶粒异常长大 晶粒异常长大(二次再结晶、不连续晶粒长大) ： 1. 驱动力：来自总界面的降低。 2. 长大方式：少数晶粒突发性地迅速地粗化，使晶粒间的尺寸差别显著增大。不需重新形核。 3.条件：组织中存在使大多数晶粒边界比较稳定或被钉扎（Zener pinning）而只有少数晶粒边界易迁移的因素。这些因素为： （1）再结晶后组织中有细小弥散的第二相粒子，起钉扎作用。 （2）再结后形成再结晶织构，晶粒位向差小，晶界迁移率小。 （3）若金属为薄板，则在一定的加热条件下有热蚀沟出现钉扎位错。 （4）再结晶后产生了组织不均匀现象，存在个别尺寸很大的晶粒。 5.3.5 再结晶织构与退火孪晶 1.?再结晶织构 再结晶织构— 再结晶织构(recrystallization t