文档介绍:2020 届材料科学基础期末必考知识点总结
第八章回复与再结晶
第一节 冷变形金属在加热时的组织与性能变化
回复与再结晶 回复:冷变形金属在低温加热时,其显微组织无可见变化,但其 物理、力学性能却部分恢复到冷变形以前的过程。
再结晶应用 去应力退火:降低应力(保持加工硬化效果),防止工件变形、开 裂,提高耐蚀性。
第三节 再结晶
j亚晶合并形核
「亚晶长大形核机制亚晶界移动形核(吞并其它亚晶或变形部分) 1形核卞 (变形量较大时)
= 晶界凸出形核(晶界弓出形核,凸向亚晶粒小的方向) (变形量较小时)
2 长大
驱动力:畸变能差
方式:晶核向畸变晶粒扩展,
直至新晶粒相互接触。
注:再结晶不是相变过程。
二 再结晶动力学(示意图)
(1)再结晶速度与温度的关系
V 再=Aexp(-QR/RT)
(2)规律 开始时再结晶速度很小,在体积分数为 时最大,然 后减慢。
再结晶温度
再结晶温度:经严重冷变形(变形量>70% )的金属或合金,在 1h 内能够完成再结晶的(再结晶体积分数>95%)最低温度。
高纯金属:T =(〜)Tm。
再
经验公式 工业纯金属: T =(〜)Tm。
再
合金: T =(〜)Tm。
再
注:再结晶退火温度一般比上述温度高100〜200 °C。
「变形量越大,驱动力越大,再结晶温度越低;
3影响因素 十纯度越高,再结晶温度越低;
加热速度太低或太高,再结晶温度提高。
影响再结晶的因素
退火温度。温度越高,再结晶速度越大。
变形量。变形量越大,再结晶温度越低;随变形量增大,再结 晶温度趋于稳定;变形量低于一定值,再结晶不能进行。
原始晶粒尺寸。晶粒越小,驱动力越大;晶界越多,有利于形 核。
微量溶质元素。阻碍位错和晶界的运动,不利于再结晶。
第二分散相。间距和直径都较大时,提高畸变能,并可作为形 核核心,促进再结晶;直径和间距很小时,提高畸变能,但阻碍晶界 迁移,阻碍再结晶。
再结晶晶粒大小的控制(晶粒大小-变形量关系图) 再结晶晶粒的平均直径
d=k[G/N]1/4
变形量(图)。存在临界变形量,生产中应避免临界变形量。
原始晶粒尺寸。晶粒越小,驱动力越大,形核位置越多,使晶 粒细化。
合金元素和杂质。增加储存能,阻碍晶界移动,有利于晶粒细 化。
温度。变形温度越高,回复程度越大,储存能减小,晶粒粗化; 退火温度越高,临界变形度越小,晶粒粗大。
再结晶的应用
{
恢复变形能力
改善显微组织
消除各向异性
提高组织稳定性
再结晶温度:T审+100〜200°C。
再
第四节 晶粒长大 驱动力:界面能差; 长大方式:正常长大;异常长大(二次再结晶)
晶粒的正常长大
1 正常长大:再结晶后的晶粒均匀连续的长大。
2 驱动力:界面能差。界面能越大,曲率半径越小,驱动力越大。
{
晶界趋于平直 晶界夹角趋于120C 二维坐标中晶粒边数趋于6
4 影响晶粒长大的因素
(1)温度。温度越高,晶界易迁移,晶粒易粗化。
(2)分散相粒子。阻碍晶界迁移,降低晶粒长大速率。一般 有晶粒稳定尺寸d和第二相质点半径r、体积分数申的 关系:
d=4r/3(p
(3)杂质与合金元素。降