回复与再结晶

1、回复与再结晶第1页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二第七章 回复与再结晶冷变形，金属缺陷，组织性能明显变化，热力学不稳第2页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二湖南常德大火(2004.12.22)第3页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二组织检验能为火灾起火原因的认定提供科学依据铜线原始组织再结晶转变中晶粒长大组织火烧头部熔痕一次短路熔痕二次短路熔痕第4页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二T ，恢复到稳定态，组织与性能回归回复、再结晶与晶粒长大，无点阵变化，不属于固态相变第5页，共20页，2022年，5月20日

2、，20点21分，星期二7.1 冷变形金属在加热时的组织、性能变化7.1.1 显微组织变化 再结晶T加0.5Tm，加热时间 1st段，0 1回复 晶粒形状不变，位错重排 2nd段，1 2新晶粒(缺陷密度，点阵不变) 新晶粒在形变基体中形核长大，老晶粒(冷变形晶粒)完全耗尽 3rd段， 2 3 新晶粒相互吞并，尺寸长大过程第6页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二7.1.2 驱动力和性能变化(储存能变化) 1. 驱动力 储存能外力所作功 几十几 因位，而产生应变能，S ，G 2. 储存能的释放 T ，原子活动能力增强， 偏离位置回平衡位置第7页，共20页，2022年，5月20日

3、，20点21分，星期二 前 回复 后再结晶A 纯金属，B、C 合金第8页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二3. 缺陷与性能变化 回复前 再结晶期 硬度 变化少(位) 恢复到冷变形前 电阻率 (点缺陷) 不变 胞状亚结构 尺寸变化少 明显胞壁厚 密度 变化少 第9页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二7.2 回复约化温度低温回复 0.1TH0.3中温回复 0.3TH0.5作用消除残余应力(1st类内应力)第一次世界大战深冲压黄铜弹壳腐蚀气体下开裂250300回复处理，解决1st2nd 类 内应力3rd第10页，共20页，2022年，5月20日，20点21

4、分，星期二7.2.1 回复机理 低温回复 点缺陷运动 空位、间隙原子移向晶界消失，相互合并，空位结集 中温回复 T：原子活动，位错运动滑移，正负相消，位错缠结，内部重排，亚晶规整化第11页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二高温回复 冷变形使单晶位错，乱排到规整 T，位错攀移多边形化 加热 攀移和滑移 原能量较高 排列能量低，位错墙 单晶分隔成许多取向稍有不同的亚晶 第12页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二亚晶粗化和长大亚晶长大：亚晶形成以后，材料仍然保留有较大的储存能，亚晶将会进一步长大以减少小角度界面面积来降低储存能，使得某些较大的亚晶吞并较小的

5、亚晶而长大。 其驱动力是大、小亚晶界面的界面能差。亚晶粗化 三种亚晶粗化模型：李振民提出的亚晶转动聚合粗化模型 两个有微弱取向差的亚晶聚合成一个，通过其中一个亚晶转动来取消它们之间的界面。 第13页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二b）转动过程必然引起原子从阴影面积沿界面扩散到空白面积中去。这个过程的实质是亚晶界上的位错的协同运动或是空位的协同运动； c）为聚合后的亚晶结构，亚晶边界再做几何调整，使BCD以及IHG界面变直；d）最后的亚晶结构。如图：a）聚合以前的原始亚晶结构，中间2个亚晶间有微弱的取向差。要使其合二为一，就需要消除其中间的界面，其中的一个亚晶必须转动；

6、第14页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二胡郇提出的亚晶聚合形成再结晶晶核的模型 在点阵弯曲和位错密度比较高的显微带状区中，两个有取向位向差的小角度亚晶聚合形成一个有大角度晶界的晶粒。如图:a）未形核浅的亚晶结构b）A和B，C和D亚晶聚合c）2个已聚合的亚晶再聚合 d）已聚合粗化的晶界变成大角度晶界，实际上变成再结晶核心。第15页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二Jones提出的亚晶粗化聚合形成再结晶晶核模型 在两个晶粒的晶界处，有性质基本相反的亚晶界（相邻的亚晶界中所含的是反号位错），通过位错运动，使亚晶聚合形成一个大亚晶。这个大亚晶向两侧晶粒长大

7、，其界面逐渐变成大角度晶界，最终形成再结晶晶核。第16页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二7.2.2 回复动力学回复后冷变形金属性能、回复程度、与时间关系1.回复是热激活过程 剩余加工硬化分数1R r为回复后的s 0为充分退火后 的sm为冷变形后的s1RBCdCd为缺陷的体积密度第17页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二 是缺陷密度(Cd)及其迁移速度的函数其中，A为常数 Q为缺陷迁移激活能第18页，共20页，2022年，5月20日，20点21分，星期二2. Q缺陷迁移激活能 作lnt1/T曲线，求得Q Q空位迁移能短时回火 铁自扩散激活能长时回火第19页，共20页，2022年，5月20日，20点21