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1、,第七章 回复与再结晶,7.1.1 显微组织的变化,3个阶段：回复，再结晶，晶粒长大,第一节 冷变形金属在加热时的变化,7.1.2 性能的变化,7.1.2.1 力学性能的变化 7.1.2.2 物理性能的变化 7.1.2.3 内应力的变化,第一节 冷变形金属在加热时的变化,7.2.1 回复过程中微观结构的变化机制,回复：冷变形金属加热时，尚未发生光学显微组织变化前的微观结构及性能的变化过程。 驱动力：弹性畸变能的降低。 种类： 低温回复：0.1Tm0.3Tm，空位浓度显著下降 中温回复：0.3Tm0.5Tm，位错密度略有下降 高温回复： 0.5Tm，多边化过程,第二节 回 复,7.2.2 回复动
2、力学,第二节 回 复,7.2.3 去应力退火（回复退火）,7.3.1 再结晶的形核及长大,再结晶：冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。 形核方式：晶界突出形核，亚晶形核,第三节 再 结 晶,7.3.1 再结晶的形核及长大,7.3.1.1 晶界突出形核 冷变形度较小的金属,第三节 再 结 晶,能量条件：,7.3.1 再结晶的形核及长大,7.3.1.2 亚晶形核机制：冷变形度较大的金属 亚晶合并形核 亚晶直接长大形核,第三节 再 结 晶,7.3.1 再结晶的形核及长大,7.3.1.3 再结晶晶核的长大 晶界迁移的驱动力：相邻晶粒间的畸变
3、能差 晶界移动方向：背向曲率中心,第三节 再 结 晶,7.3.2 再结晶动力学,等温再结晶曲线：,再结晶速度与温度的关系：,7.3.3 再结晶温度,再结晶温度：冷变形金属开始进行再结晶的最低温度。 测定方法：金相法，硬度法，X射线衍射法 经验公式：Tk=(0.350.45)Tm 常用金属的再结晶温度：表7-1,第三节 再 结 晶,7.3.4 影响再结晶的因素,(1)退火温度：加热温度越高，再结晶速度越快 (2)变形程度：变形程度越大，驱动力越大，再结晶开始温度低，再结晶速度越快。 (3)原始晶粒尺寸：原始晶粒尺寸越小，再结晶温度越低。 (4)微量溶质原子：阻碍再结晶 (5)分散相粒子：其作用取
4、决于分散相粒子的大小和分布,第三节 再 结 晶,7.3.5 再结晶晶粒大小的控制,再结晶晶粒的平均直径：,第三节 再 结 晶,影响再结晶晶粒大小的因素： (1)预先变形程度 (2)原始晶粒尺寸 (3)微量溶质原子和杂质 (4)退火温度,7.4.1 晶粒的正常长大,7.4.1.1 晶粒的长大方式 大晶粒吞食小晶粒，大角度晶界向曲率中心移动。,第四节 再结晶后的晶粒长大,7.4.1.2 晶粒长大的驱动力 体系总的自由能的降低（界面能的降低）,7.4.1.3 晶粒的稳定形状 二维晶粒：六边形，各晶界夹角为120 三维晶粒：十四面体,7.4.1 晶粒的正常长大,7.4.1.4 影响晶粒正常长大的因素
5、(1)温度：温度提高，晶粒易粗化。 (2)分散相微粒：降低晶粒长大速率。 微粒对晶界移动的约束力： 极限平均晶粒尺寸： (3)微量溶质或杂质：“钉扎”位错，阻碍晶界的移动。 (4)晶粒间位向差：位向差越大，晶界移动速度增大。 (5)表面热蚀沟：阻碍晶界的移动。 薄板中晶粒极限半径：,第四节 再结晶后的晶粒长大,7.4.2 晶粒的反常长大,晶粒的反常长大（二次再结晶）：少数晶粒突发性地、迅速地粗化，不正常的长大。,第四节 再结晶后的晶粒长大,反常长大的原因： (1)细小第二相粒子分布不均匀或局部区域第二相粒子溶解。 (2)一次再结晶后形成再结晶织构。 (3)薄板金属出现热蚀沟，只有少数晶粒边界可
6、迁移。 (4)出现晶粒尺寸局部区域不均匀现象。,二次再结晶位置：大晶粒；具有织构的组织中非择优取向的晶粒；晶界微粒溶解的晶粒；热蚀沟钉扎的薄板中表面能低的晶粒。,7.4.3 再结晶退火及其组织控制,7.4.3.1 再结晶退火 将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保温一定时间后，缓慢冷却至室温的过程。 目的：软化冷变形金属，冷变形后细化晶粒、改善组织。,第四节 再结晶后的晶粒长大,7.4.3.2 再结晶组织 (1)再结晶图 表示退火温度、冷变形度对再结晶晶粒大小影响的三维图形。 (2)退火孪晶 (3)再结晶织构： 择优形核理论， 择优生长理论,基本概念,热变形：金属在再结晶温度以上的加工变形。
7、 实质：加工硬化与动态软化同时进行，不显示硬化作用。 优点：不发生强化作用，塑性变形量可达很大； 可以改善铸锭组织，消除气孔、偏析、粗大晶粒等。 缺点：表面粗糙度差，加工零件难以达到精确尺寸。,第五节 金属的热变形, 7.5.1 动态回复与动态再结晶,7.5.1.1 动态回复 层错能较高的金属易动态回复， 动态回复过程中不发生再结晶,第五节 金属的热变形,7.5.1.2 动态再结晶 层错能较低的金属易动态再结晶,特点：反复形核， 有限生长 影响晶粒大小的因素： 应变速率低、变形温度高时，晶粒尺寸大。, 7.5.2 热变形引起组织、性能的变化,7.5.2.1 改善铸造状态的组织缺陷 7.5.2.
8、2 热变形形成流线，出现各向异性 7.5.2.3 形成带状组织 7.5.2.4 热变形后的组织控制（细化晶粒）,第五节 金属的热变形,低的变形终止温度，大的最终变形量，快的冷却速度，加入微量合金元素, 7.5.3 超塑性,超塑性：获得大的延伸率，200%2000% 获得超塑性的条件 (1)具有稳定的细小(10m）等轴晶粒的两相组织 (2)在一定温度范围内变形，0.5Tm0.65Tm (3)应变速率应小，10-210-4s-1 组织特征： (1)晶粒略长大，但仍为等轴晶。 (2)抛光面不会出现滑移线，无亚结构形成，位错密度未增加。 (3)带状组织消失。 (4)织构消失，各晶粒位向趋于混乱。,第五节 金属的热变形,
