文档介绍：（组织设计）塑性变形与再
结晶的显微组织分析
20XX年XX月
实验七塑性变形和再结晶的显微组织分析
壹．实验目的
1) 研究金属冷变形后，变形度对显微组织的影响
2) 了解于冷变形后进行再结晶退火的显微组织变化情况，重点了解不同变形对退火后 晶粒大小的影响情况，以及再结晶温度对再结晶后晶粒大小的影响
二．原理概述
金属变形可分为弹性变形、塑性变形和断裂三个基本过程。当应力增加到超过弹性极限 时，金属就要产生塑性变形，外力去掉后，这部分变形仍然保留着，此种变形过程称为塑性 变形。塑性变形能提高金属和合金的强度和硬度，而塑性、韧性则下降，即产生加工硬化现 象。
冷塑性变形后， 不但性能发生变化， 金属和合金的组织也发生变化。 如晶粒形状的改变； 出现滑移带、孪生带；晶内出现亚结构；塑性变形量很大时，将产生变形织构。
于塑性变形过程中形成的变形织构经再结晶退火后，于金属中保留或新发展起来的织构 称为再结晶织构或退火织构。面心立方晶格的金属或合金，于塑性变形过程中，不容易形成 孪晶。但于再结晶退火后，于面心立方晶格的金属中经常出现孪晶，这种孪晶叫再结晶孪晶 或退火孪晶。
金属产生织构以后，不能于显微镜下直接观察到。
三．影响金属显微组织的因素
冷变形对金属显微组织的影响
金属发生塑性变形时，随着变形程度的增加，晶粒逐渐沿受力方向伸长，且且晶粒内部 产生许多亚晶粒。
变形程度对再结晶后晶粒大小的影响
变形程度是影响再结晶退火后晶粒大小的最重要因素。于其它条件相同的情况，变形量 越大，则晶粒越细。变形程度和晶粒度的关系如图 7-1 所示。
图 7-1 变形程度对再结晶后晶粒大小的影响
Sk称为临界变形程度。不同金属的临界变形程度不同， 壹般均于2〜10%之间。铁为2
10%，钢为5〜10%，铜及黄铜约为 5%
当变形量于临界变形量附近时，晶粒之所以变粗是由于变形量小时，变形不均匀且
分布于个别区域，只有极少数区域有条件产生核心。因此，这些个别核心就能够进行异 常的长大，最后长为粗晶粒。
变形量增加时，形成核心的微小区域增加，这时每个核心均需要长大，于相互制约
的情况下，结果得到细晶粒。
但当变形量太大时，于曲线上又出现第二个高峰，即晶粒反而又变粗，壹般认为这 是由于变形织构造成的。
退火温度和保温时间对再结晶后晶粒大小的影响
退火加热温度越高，保温时间越长，晶粒越粗大。但加热温度越高，其影响越为明显，
随着加热温度的升高，晶粒几乎成直线长大。
原始晶粒越细，则晶界越多，形成核心的有利地方也越多。因此，再结晶后得到的晶粒 也越细，反之则越粗。
下面举例说明各因素对金属显微组织的影响情况。
例1:10号低碳钢于不同冷变形度变形后的组织如图 7-2所示。这壹套样品为退火后冷轧,
经4%的硝酸洒精溶液侵蚀,
于 1000
黑色珠光
图7-2a10#钢经 卩10% 变形后的组织
组织说明：白色基体为铁素体，晶界上分布着黑
色片状珠光体。晶粒形状基本上没发 生变化，仍为等轴状晶
图7-2b10#钢经卩30%变形后的组织
组织说明：随着变形量的增加，白色铁素体沿 着加工方向开始被拉长，处于晶界 处的珠光体也随之被拉长。
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
组织说明：铁素体晶粒沿轧制方向变形，呈 组织说明：随着变形量增加，铁素体和珠
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
长条状分布。分布于晶界上的珠
光体被拉长，变形更剧烈，大
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=70%变形后的组织
图7-2C10#钢经£=50%变形后的组织 图7-2d10#钢经£=7