冷加工再结晶温度以下且不加热五章部分课件.pptx

冷加工—再结晶温度以下，且不加热的加工。

热加工—在再结晶温度以上的变形加工。

温加工—再结晶温度以下，但高于室温

冷热加工的分界线不是以变形过程是否进行过加热，而是再结晶温度

铅的再结晶温度在0℃以下，在室温下进行变形是属于热加工，

Sn的再结晶温度为-3℃，室温时为热加工

W的再结晶温度为1200℃，1000℃下拉制W丝为温加工;5.4热变形与动态回复、再结晶;热加工引出

冷态对材料进行塑性变形会产生加工硬化，当材料成形需要较大的变形量时，一种方法就是进行一段变形后，进行一次再结晶退火，再来继续进行塑性变形，再退火，直到达到需要的变形程度。

金属材料的强度和硬度会随温度的上升而下降，塑性会随温度的升高而升高，因此在较高的温度下进行塑性变形，材料的抗力小，变形所用的力也小，高的塑性减少开裂破坏的可能性。如果温度超过材料的再结晶温度，在变形的同时会发生再结晶，可不产生加工硬化，直接进行大变形量的变形。;热加工结束后且外力去除后，已在动态再结晶时形成的再结晶核心及正在迁移的晶界继续迁移和长大;在金属冷形变后的加热过程中发生的，称为静态回复和静态再结晶。若提高金属变形的温度，使金属在较高的温度下形变时，金属在热变形的同时也发生回复和再结晶，这种与金属热变形同时发生的回复和再结晶称为动态回复(dynamicrecovery)和动态再结晶(dynamicrecrystallization)。

动态回复：在热加工过程中，塑性变形使金属产生形变强化的同时发生的回复的现象。

动态再结晶：在热加工过程中，塑性变形使金属产生形变强化的同时发生的再结晶的现象。

这是在通常的热加工时发生的过程。在发生回复和再结晶时，由形变造成的加工硬化与由动态回复，动态再结晶造成的软化同时发生。;通常高层错能的金属（如Al、α-Fe、Zr、Mo和W等）的扩展位错很窄，螺型位错的交滑移和刃型位错的攀移都容易进行，这样就容易从结点和位错网络中解脱出来而与异号位错相互抵消，因此，亚组织中的位错密度较低，剩余的储存能不足以引起动态再结晶，热加工时主要的软化机制是动态回复而没有动态再结晶。;第Ⅰ??段—微应变阶段:应力增加很快,但应变量不大(小于1%),加工硬化开始出现。

第Ⅱ阶段—均匀变形阶段:曲线的斜率逐渐下降，金属材料开始均匀塑性变形，即开始流变，并发生加工硬化，且随加工硬化作用的加强,开始出现动态回复并逐渐加强,其造成的软化逐渐抵消加工硬化作用,使曲线的斜率下降并趋于水平，加工硬化率为零，进入第三阶段。;a.动态回复时的真实应力－真实应变曲线;动态回复机制是位错的攀移和交滑移，攀移在动态回复中起主要的作用。层错能的高低是决定动态回复进行充分与否的关键因素。动态回复易在层错能高的金属，如铝及铝合金中发生。

动态回复常出现在层错能高的金属材料中，如Al及其合金、工业纯铁等。因为层错能高，位错的交滑移及攀移易于进行。在一定变形温度下，位错增殖引起的硬化与位错运动后发生的异号位错抵消而引起的软化过程同时存在。可见，在纤维状晶粒内有等轴状的亚晶粒（胞状亚结构），这种组织比再结晶组织强度高。

加热时只发生动态回复的金属，由于内部有较高的位错密度，若能在热加工后快速冷却至室温，可使材料具有较高的强度。但若缓慢冷却则会发生静态再结晶而使材料彻底软化。

动态回复引起软化是通过刃形位错攀移、螺形位错交滑移使异号位错对消、位错密度下降的结果。

动态回复时也发生多边化而形成亚晶。亚晶尺寸受变形速率与温度影响，变形速率越小或变形温度越高，亚晶尺寸也越大。在稳定阶段，亚晶保持等轴和恒定尺寸。;第Ⅰ阶段,金属中的位错密度由退火态的1010~1011m-2增至1011~1012m-2。第Ⅱ阶段位错密度继续升高,但因动态回复的出现,位错消失率也增大。第Ⅲ阶段，位错的增殖率和消失率达到平衡，位错密度维持在1014~1015m-2。

和冷形变时相同，随着位错密度的增大，金属中形成位错缠结和位错胞。位错密度的增大导致了回复过程的发生，位错消失的速率随应变的增大不断增大，最后终于使位错增殖与位错消失达到平衡，不再发生加工硬化的稳态流变阶段。

在这个阶段，位错构成亚晶界，形成亚晶粒。虽然晶粒的形状随工件外形的改变而改变，亚晶粒却始终保持等轴状，即使形变量很大也是如此。;在动态回复过程中，变形晶粒不再发生再结晶，因此仍为纤维状，热变形后快冷，可保留伸长晶粒和等轴亚晶组织。

若高温长时间停留，则可发生静态再结晶。;对于一些层错能较低的金属，由于位错的攀移不利，滑移的运动性较差，高温回复不可能充分进行，其热加工时的主要软化机制为动态再结晶。;a.??动态再结晶的应力-应变曲线;在高应变速率下，随变形量增加位错密度不断增高，使动态再结晶加快，软化作用逐渐增强，当软化作用