课件：第三章晶体的范性变形.ppt

（5）分散相粒子?：既可能促进基体金属的再结晶，也可能阻碍再结晶。 * 影响再结晶后晶粒大小的主要因素 预先变形程度?????当变形度很小时不发生再结晶，故晶粒大小不变；当ε=2%～8%时，再结晶后的晶粒特别粗大，此时的变形度即所谓临界变形度；当变形度大于临界变形度时，随变形度的增加，晶粒逐渐细化 。 * 2. 原始晶粒尺寸?????变形度一定时，原始晶粒越细，再结晶后的晶粒也越细。 * 黄铜的再结晶晶粒大小与变形度及原始晶粒大小的关系 3. 退火温度?????提高退火温度，不仅使再结晶后的晶粒粗大，而且还影响临界变形度的大小。 * 低碳钢，应变度及退火温度对再结晶后晶粒大小的影响 4. 微量熔质原子和杂质?????一般都能起细化晶粒的作用 * 再结晶后的晶粒长大 晶粒的正常长大（即均匀长大） （1）定义：再结晶刚刚完成，得到细小的无畸变等轴晶粒，当升高温度或延长保温时间，晶粒仍可继续长大，若均匀地连续生长叫正常长大。 （2）长大方式：依靠大角度晶界的移动并吞食其他晶粒实现。 （3）长大的驱动力：晶粒长大的驱动力，从整体上看，是晶粒长大前后总的界面能差。从个别晶粒长大的微观过程来说，晶界具有不同的曲率则是造成晶界迁移的直接原因。 * ? 相邻晶粒的能量差????当相邻晶粒的化学位不同时，如 μ1μ2(μ1、μ2分别代表Ⅰ、Ⅱ晶粒的化学位)，则此化学位梯度即对原子施加一个化学力 式中???△μ——化学位差；??λ——晶界厚度。? 界面曲率????以界面曲率为驱动力(弯曲界面向其曲率中心方向移动，以减小曲率，降低能量)。原子由凹侧移向凸侧，晶界则由凸侧移向凹侧。 * * 铝晶粒长大的晶界迁移 1?—?迁移前晶界位置? 2?—?迁移后晶界位置 ?晶界迁移的规律?????若晶粒长大到一定程度，晶界可变为平直状，晶界迁移便趋停止。因此，再结晶后的晶粒长大有一定的限度，不会无限粗化。晶粒长大时，晶界迁移表现出下述规律：? ?弯曲晶界总是趋向于平直化即晶界向曲率中心移动，以减少表面积，如图所示。 * 晶界平直化示意图 三个晶粒的晶界交角不等于120°时，则晶界总是向角度较小的晶粒方向移动，如下图所示。由于大角度晶界的表面张力基本相等，T1=T2=T3，要维持平衡，则 所以 　θ1=θ2=θ3=120° * 三晶粒相交时晶界的移动 ?在二维坐标中，晶界边数少于6的晶粒，其晶界向外凸出，必然逐步缩小，消失；而边数大于6的晶粒（其晶界向内凹进）则逐渐长大；当边数为6，晶界平直且夹角为120°时，不再移动。如下图所示。 * 晶粒形状与晶界曲率 晶粒缩小过程示意图 影响晶粒正常长大的因素 ??温度 ? 可熔解的杂质或合金元素 ? 不熔解的第二相 ? 晶粒间的位向差 ? * 晶粒的反常长大（不均匀长大，或称为二次再结晶） ???某些金属材料经过严重变形之后，在较高温度退火，会出现晶粒的反常长大，如下图所示。这个过程就像在再结晶后，细小、均匀的等轴晶粒中又重新发生了形核和长大，故又称之为“二次再结晶”。 * 晶粒异常长大过程 二次再结晶有以下特征： 驱动力来自界面能或表面能的降低。 ? 不需要重新形核，是以一次再结晶后的某些特殊晶粒作为基础而长大。 ? 只有在晶粒正常长大受阻情况下才产生二次再结晶。 ? 也会产生择优取向的晶粒，称之为再结晶织构。 * 金属的热变形 若在再结晶温度以上塑性变形时，虽然也产生了强化，但这种强化又被高温的再结晶过程所抵消。温度越高，再结晶的速度越快。当温度大大超过再结晶温度时，再结晶仅在几秒种，甚至几分之一秒内完成，此时的再结晶过程称为动态再结晶。????在高于再结晶温度塑性变形时，即使发生金属的强化和加工硬化，但它将很快被动态再结晶消除，这样的工艺过程称为热加工；低于再结晶温度时的压力加工（塑性变形）称为冷加工。????热加工时在金属内部同时进行着加工硬化与回复、再结晶的软化两个相反的过程，就其性质，可分为动态回复与动态再结晶。 * 金属的热变形 1）热变形：晶体在再结晶温度以上进行的变形 2)热加工对金属的组织与性能的影响 ①改善铸造状态的组织缺陷，提高材料的致密性和力学性能。 ②热变形形成流线，出现各向异性。流线指动态再结晶形成等轴晶粒而夹杂物(或第二相)仍沿变形方向呈流动状的纤维组织。顺流线方向比横向具有更高的力学性能。 ③形成带状组织 ④控制热加工工艺，以获得细小的晶粒组织。 * 在热变形中，由于枝晶偏析、夹杂物、第二相等随组织变形而伸长，沿变形方向分布，此种组织称为流线。 * 低碳钢热加工后的流线 吊钩中的流线分布 ? （左）正确　（右）不正确 （左）正确　（右）不正确 蠕变 定义：在一定温