第五章 回复与再结晶上课ppt课件.ppt

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1、5.3回复与再结晶Recoveryandrecrystallization1一.冷变形金属在加热时的组织和性能变化Recoveryafterdeformation二.回复Recovery三.再结晶Recrystallization四.晶粒长大Graingrowth五.再结晶织构与退火孪晶六.动态回复和动态结晶（金属热变形）2发生回复、再结晶的条件:（1）热力学条件经受冷塑性变形金属，由于位错增殖、空位增加，以及弹性应力的存在，导致变形储能增高，金属处于热力学不稳定状态，有发生变化以降低能量趋势，变形储能即成为发生回复、再结晶的驱动力。5.3.1冷变形金属在加热时的组织与性能变化3（

2、2）动力学条件变形金属加热时发生的变化通过空位移动和原子扩散进行。因此，冷变形金属在室温或低温，尽管热力学不稳定，但由于原子不易扩散，变化过程非常缓慢，对一些溶点较高的金属可认为基本不发生变化，只有提高加热温度，增大原子扩散能力，满足动力学条件，变化过程才可能发生。4变形金属在加热（退火）时发生的变化过程可分为三个阶段:第一阶段:回复Recovery第二阶段:再结晶Recrystallization第三阶段:晶粒长大Graingrowth5回复再结晶晶粒长大回复发生在较低温度下，仅能使金属中的一些点缺陷和位错进行迁移，使空位和间隙原子合并，点缺陷的数目大幅减少，位错重排，降低晶格畸变

3、，内应力下降。由于温度低，不能改变晶粒形态，仅能使金属强度和硬度略有降低，塑性略有升高，电阻下降。退火温度与黄铜强度、塑性和晶粒大小的关系金属的强度和硬度明显降低，塑性和韧性大大提高，加工硬化现象被消除。性能基本上恢复到变形前的水平。再结晶粗大晶粒会使金属的力学性能变差，所以生产中应严格控制温度高低和保温时间，尽量避免。晶粒长大6050403020伸长率（%）强度（MPa）500400300600强度伸长率晶粒大小（mm）0.030.020.010.04100200300400500600700回复再结晶晶粒长大退火温度℃（a）是黄铜冷加工变形量达到CW＝38％后的组织，可见粗大晶粒

4、内的滑移线。经过580℃保温3秒后，试样上开始出现白色小的颗粒（图b），即再结晶出的新的晶粒。图（c）是在580℃保温4秒后，显示有更多新的晶粒出现。在580℃保温8秒后，粗大的带有滑移线的晶粒已完全被细小的新晶粒所取代，即完成了再结晶（图d）。图（e）是保温15分后的金相组织。晶粒已有所长大。图（f）则是在700℃保温10分后晶粒长大的情形。保温时间对晶粒度的影响黄铜60%形变黄铜60%形变270度再结晶黄铜60%形变350度再结晶黄铜60%形变550度再结晶黄铜60%形变750度再结晶退火温度对晶粒度的影响高纯铝变形75%260-30min再结晶刚开始280-30min再结晶晶粒

5、增多350-30min再结晶基本完成400-30min晶粒长大550-30min晶粒急剧长大退火温度对晶粒度的影响5.3.2回复Recovery回复过程的特征回复动力学回复过程的组织变化（多边化）11回复阶段不涉及大角度晶面的迁移；通过点缺陷消除、位错的对消和重新排列来实现；此过程是均匀的。12回复过程的特征所谓回复是指冷塑性变形金属加热时，新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。其特点为：（1）回复过程中组织不发生改变，光学显微镜下看到的仍然是晶粒被拉长的组织形态，但经高温回复后，在电镜下可以观察到胞状位错缠结转变成的亚晶。（2）经过回复可基本消除宏观残余内应力，但微

6、观残余内应力仍部分残存。去应力退火工艺就是将发生明显几何形状变化的工件（如锻件、冲压件及切削加工件）进行回复，在降低残余应力的同时，仍保持加工硬化效果。13（3）回复过程中力学性能变化不大，回复阶段储存能释放较为平缓，说明主要结构缺陷（位错）密度变化不大，因此与位错关系密切的强度、硬度变化很小。（4）回复过程对物理性能的影响较大，电阻率的降低和密度的增加说明回复期间点缺陷的浓度有了明显的降低。141回复动力学回复特征通常可用一级反应方程来表达：回复分数（率）：15RecoverykineticsExperimentally,recoveryisoftenmeasuredbythech

7、angesinasingleparameter,suchashardness,yieldstress,resistivityorheatevolution.Recoveryinzinccrystalsdeformedtoashearstrainof0.08回复过程具有以下特点：①回复过程在加热后立刻开始，没有孕育期；②回复开始的速率很大，随着时间的延长，逐渐降低，直至趋于零；③加热温度越高，最终回复程度也越高；④变形量越大，初始晶粒尺寸越小，都有助于加快回