航空工程材料（第3版）课件 2金属材料的基础知识

第二章金属材料的基础知识内容

金属的晶体结构合金的晶体结构实际金属的晶体结构目的

掌握晶体结构及其对材料的物理化学性能、力学性能及工艺性能的影响，为后续课程的学习做好理论知识的准备第一节金属的晶体结构非晶体中原子（或分子）则是无规则的堆积在一起。（如松香、玻璃、沥青）

晶体非晶体在晶体中，原子（或分子）按一定的几何规律作周期性地排列。所有固态金属和合金都是晶体。2.1.1晶体和非晶体晶体不同方向上性能不同的性质非晶体不同方向上性能相同的性质2.1.2晶体结构的基本概念晶格晶胞晶格常数晶面、晶向用一些几何线条将晶体中各原子的中心连接起来，构成一个空间格架各原子的中心就处在格架的几个结点上，形成一个空间的几何结构1、晶格

晶胞：晶格中能反映晶格特征的最基本的几何单元，称为晶胞。晶胞的各边尺寸a、b、c，即原子间距离，称为晶格常数（或点阵常数）。单位为埃（厘米）。晶胞——最小的几何单元——反映晶格特征——分析原子排列的规律在晶体学中，通常取晶胞角上某一结点作为原点，沿其三条棱边作三个坐标轴X、Y、Z，并称之为晶轴，而且规定正方向3、晶格常数晶格常数：晶胞的棱边长度和棱面夹角，用来表示晶胞的形状和大小。晶面：晶体中，由原子组成的平面晶向：晶体中，由原子组成的直线

各种晶体的主要差别，就在于晶格形式和晶格常数的不同。晶向指数的确定方法1)以晶胞中的某原子为原点确定三维晶轴坐标系，通过原点作平行于所求晶向的直线。2)以相应的晶格常数为单位，求出直线上任意一点的三个坐标值。3)将所求坐标值化为最简整数，并用方括号括起，即为所求的晶向指数，例如[101]。具体晶向指数如图所示，其形式为[uvw]晶面指数的确定方法1)选坐标，以晶格中某一原子为原点（注意不要把原点放在所求的晶面上），以晶胞的三个棱边作为三维坐标的坐标轴。2)以相应的晶格常数为单位，求出待定晶面在三个坐标轴的截距。3)求三个截距值的倒数。4)将所得数值化为最简单的整数，并用圆括号括起，即为晶面指数。

如图所示形式为（hkl）晶胞中所含原子数原子半径致密度（K），K=nv′/V。式中，n为晶胞所含原子数v′为单个原子体积V为晶胞体积。

晶格常数的确定如上述，晶格是由一些最基本的几何单元晶胞堆砌而成。工业上使用的几十种金属中，最常见的金属晶格结构有下面三种：体心立方:

CrVMoWα-Feδ-Feβ-Ti面心立方:

AlNiCuγ-Fe密排六方:

ZnMgBeα-Ti等2.1.3常见金属的晶格类型

1－体心立方晶格(1)原子排列特征体心立方晶格的晶胞如图所示。(2)晶格常数a=b=c,α=β=γ=90°。(3)原子半径。(4)晶胞所含原子数2个原子。(5)致密度68%。(6)具有体心立方晶格的金属：α-Fe、δ-Fe

、β-Ti、Cr、W、Mo、V、Nb等30余种金属。2－面心立方晶格(1)原子排列特征面心立方晶格的晶胞如图所示。(2)晶格常数a=b=c,α=β=γ=90°。(3)原子半径。(4)晶胞所含原子数4个原子。(5)致密度74%。(6)具有面心立方晶格的金属：γ-Fe、Ni、Al、Cu、Pb等3－密排六方晶格(1)原子排列特征密排六方晶格的晶胞如图所示。(2)晶格常数(3)原子半径(4)晶胞所含原子数6个原子。(5)致密度74%。(6)具有密排六方晶格的金属：Mg、Cd、Zn、Be、α-Ti等2.1.4金属的实际晶体结构晶体的基本概念金属晶体的缺陷单晶体：晶格位向完全一致的晶体。单晶体是一块以原子或原子团为单位沿着空间的前后、左右、上下三个方向整整齐齐地堆垛成的固体。（可以在实验室生成）晶粒：由许多位向基本一致的晶胞组成，类似单晶体，称为晶粒或小晶体。（晶粒在显微镜下可以看到）多晶体：由许多取向不同的晶粒组成的一块固体，多晶体中的每一个晶粒内部都有严格的周期性，但是晶粒之间没有周期性的联系。晶界：相邻晶粒的边界,它是两个位向不同晶粒之间的过渡区.

一.单晶体与多晶体

金属的结构：工业用金属是在凝固时产生大量的结晶核心，然后晶核长大，完成的结晶过程，它们由许多尺寸很小、位向不同的小晶体或晶粒组成，是多晶体。晶体由于内在结构不同而表现出：单晶体的各向异性：由于单晶体在不同的晶面晶向上，原子排列不同，原子的密度和原子间的结合力大小不同，因而引起机械、物理、化学性能的差异。多晶体的各向同性：由于多晶体是由许多不同位向的晶粒组成，晶粒的各向异性被互相抵消，因而多晶体一般不显示方向性，称之为各向同性。二、晶体缺陷点缺陷线缺陷面缺陷按缺陷几何特征可分为三种1、点缺陷空位和间隙原子，使晶体发生了晶格畸变，晶体性能发生改变，如强度、硬度增加。晶格空位间隙原子2、线缺陷——位错位错：晶体中有一列或若干列原子发生有规律的错排特征：一个方向上的尺寸很长，而另两个方向的尺寸很短位错密度：单位体积内，位错线的总长度。ρ=SL/V类型：刃型位错和螺旋位错。刃型位错

螺型位错

位错的存在以及位错密度的变化，对金属的性能如强度、塑性、疲劳等都起着重要影响。如：冷变形加工后金属出现了强度提高的现象（加工硬化），就是位错密度增加的结果。3、面缺陷晶界（大角度晶界）、亚晶界（小角度晶界）处具有许多特殊性能。面缺陷：指二维尺度很大而另一尺度很小的缺陷。金属晶体面缺陷主要有晶界和亚晶界

第二节纯金属的结晶金属结晶的条件金属的结晶过程晶粒大小对金属力学性能的影响细化晶粒的方法凝固与结晶的基本概念凝固：物质由液态转变成固态的过程。结晶：如果凝固的固态物质是原子（或分子）作有规则排列的晶体，则这种凝固又称为结晶。或者说晶体的凝固过程叫结晶。热分析法2.2.1纯金属的冷却曲线与过冷现象差热分析法原理To时间温度理论冷却曲线实际冷却曲线T1结晶平台(是由结晶潜热导致)T0：平衡结晶温度（理论结晶温度）

T1：纯金属的实际结晶温度

纯金属结晶时的冷却曲线过冷度：ΔT=T0–T1

T0:金属在无限缓慢冷却条件下（平衡条件下）所测得的结晶温度称为理论结晶温度。ΔT：过冷度并不是一个恒定值，液体金属的冷却速度越大，实际结晶的温度就越低，即过冷度就越大。

实际结晶时，由于表面能等因素的影响，过冷度均大于零。2.2.2

纯金属的结晶过程是指完全依靠液态金属中的晶胚形核的过程，液相中各区域出现新相晶核的几率都是相同的。1、晶核的形成均匀形核自发形核(△T1)均匀形核非均匀形核是指晶胚依附于液态金属中的固态杂质表面形核的过程。非均匀形核非自发形核(△T2<△T1)自发形核:△T1

非自发形核:△T2

金属结晶过程示意图晶核形成，晶核长大，同时存在，同时进行晶核的长大方式—树枝状当过冷度较大时，金属晶体以树枝状方式长大。金属的树枝晶冰的树枝晶金属结晶后的显微组织2.2.3晶粒大小对金属力学性能的影响常温下：细晶粒组织的金属强度高、塑性和韧性好原因：1、晶粒越细，塑性变形就可分散在更多的晶粒内进行，使塑性变形越均匀，内应力越小，承受更大变形；2、晶粒越细，晶界就越曲折，晶粒与晶粒间犬牙交错的机会就越多，裂纹越难传播和扩展，强度和韧性就越好。细化晶粒对提高常温下金属的力学性能作用很大，是使金属材料强化和韧化的有效途径。2.2.4

细化晶粒的方法金属结晶后，单位体积中晶粒的数目和大小：取决于形核率N[晶核形成数目（mm3.s）]和长大率G（mm/s）形核率N越大，长大率G越小，晶粒就越细小。细化晶粒：提高形核率，控制晶核长大率细化晶粒的方法：1、增加过冷度；2、进行变质处理；3、附加振动过冷度的影响1、提高冷却速度，增加过冷度V冷△TN晶粒细小2、进行变质处理

1）变质剂加入到液态金属中时，它们或它们的氧化物会形成起非自发晶核作用的杂质微粒，使形核率大大增加，细化晶粒。

2）变质剂能附着在晶体前缘强烈阻碍晶粒长大，使得晶粒细化。3、附加振动

使得正在生长的晶体破碎而细化，又可使破碎的枝晶尖端起晶核作用，增大形核率，从而细化晶粒。机械振动超声波振动电磁搅拌等第三节合金的相结构及二元合金相图2.3.1合金的相结构纯金属具有良好的导电导热性，但机械性能差，故工业上广泛应用的是合金材料。例如：Fe:σb=250MPaC:σb=0Fe-C合金(0.45%C):σb=610MPa（正火态）性能工艺材料组织热处理、塑性变形组织:

是指用肉眼或显微镜观察到的不同组成相的形状、尺寸、分布和各相之间的组合状态。

1、合金的基本概念相:

是指合金中具有同一化学成分、同一结构和原子聚集状态，成分和性质均一，并以界面相互分开的组成部分。也即是组元间由于物理的和化学的相互作用形成的。组元:组成合金的最基本独立单元。一般是组成合金的元素，也可以是稳定的化合物合金：一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。

纯金属合金结晶过程：液固两相共存（恒温）结晶过程：液固两相共存（变温）

熔点以上：液相熔点以上：液相结晶完毕：单一固相

结晶完毕：组元发生相互作用化合物组元彼此均匀溶解固溶体固态合金中的相结构可分为固溶体和金属化合物两大类。2、合金的相结构（1）固溶体（一）定义：一种组元（溶质）的原子溶入另一组元（溶剂）的晶格中形成的均匀固相。根据溶质原子在溶剂晶格中所处位置不同分：（二）分类：2.间隙固溶体1.置换固溶体1）

置换固溶体

溶质原子置换了部分溶剂晶格结点上某些原子而形成的固溶体。形成置换固溶体时，溶质原子在溶剂晶格中的溶解度主要取决于两者的晶格类型、原子直径及它们在周期表中的位置。2）

间隙固溶体溶质原子分布于溶剂晶格间隙中而形成的固溶体。

形成条件：溶质原子半径较小而溶剂晶格间隙较大,一般当r溶质/r溶剂≤0.59时，才能形成间隙固溶体。间隙固溶体置换固溶体（三）固溶体的特性1、仅保持溶剂的晶格类型。2、溶质原子的溶入导致固溶体的晶格畸变而使金属强度、硬度提高——即固溶强化，同时有较好的塑性和韧性。因此常作为结构材料的基本相。

2、金属化合物（一）定义

合金组元间发生相互作用而形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元且具有金属特性的新的相结构即为金属化合物，或称中间相。（二）性能

熔点高，硬度高，脆性大。在合金中一般为强化相：当它呈现细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，将使合金的强度、硬度即耐磨性明显提高，这一现象称为弥散强化。（三）分类（根据金属间化合物的形成条件结构特点分）

1）正常价化合物组元间形成的化合物分子式符合原子价规律，并且成分固定不变，此类化合物称为正常价化合物。例如：Mg2Si、Cu2Se、ZnS、AlP等。

2）电子化合物

组元间形成化合物不遵守化合价规律，但符合一定电子浓度（化合物中价电子数于原子数之比），则此类化合物称为电子化合物。此类化合物在许多有色金属中作为重要的强化相。

3）间隙化合物

由过渡族元素(铁、铬、钼、钨、钒等)与原子半径较小的非金属元素（碳、氮、氢、硼等）形成的化合物称为间隙化合物。包括间隙相和复杂间隙化合物两种结构。②复杂结构的间隙化合物当非金属原子半径与金属原子半径之比大于0.59时，形成具有复杂结构的间隙化合物。钢中的Fe3C、Cr23C6、FeB、Fe4W2C、Cr7C3、Fe2B等均属于这类化合物。

①间隙相

当非金属原子半径与金属原子半径之比小于0.59时，形成具有简单晶格的间隙化合物，称为间隙相（有点像间隙固溶体，但比例是确定的）。本节小结：工业上用纯金属、固溶体、金属化合物组成合金的基本相，绝大多数合金的组织都是由固溶体和少量金属化合物组成的混合物。组成混合物的各个相仍然保持各自的晶体结构和性能。

因此，整个混合物的性能取决于构成它的各个相的性能、数量、形状、大小及分布状况等。2.3.2二元合金相图相图：在平衡状态下，合金成分、温度和组织之间关系的图形。又称为合金平衡图或合金状态图。相图测定方法热分析法磁性分析法显微分析法X射线晶体结构分析法等纯金属或特定比例的合金用冷却曲线表示状态；不确定比例的合金用相图表示状态。一、二元合金相图的建立步骤（以铜镍合金为例，热分析法实验测定）1、配制一系列不同成分的铜镍合金（I、II、III、…）2、用热分析法测出各成分的合金冷却曲线3、找出各冷却曲线上的相变点4、将各个合金的相变点分别标注在温度-成分坐标图中相应的合金成分的垂线上5、连接各相同意义的相变点，所得的线称为相界线（1）I、VI两种材料是纯铜、纯镍，都有一个平台，结晶分

别在恒温下进行（各有一个临界点）（2）中间的四种材料都有两个转折点，结晶是在一个温度区间进行（两个临界点）。（3）将各临界点描绘在温度－成分坐标系中，得到相图。二、二元匀晶相图两组元在液态和固态均能无限互溶时，所构成的相图1、相图分析液相线—上方均为液相的线，液相区用符号L表示。固相线—下方均为固相的线，固相区用符号α(或β等)表示。液相线与固相线之间是液、固两相区，用L+α。（A点为铜的熔点，B点为镍的熔点）以图中K点成分合金为例分析合金从高温液态缓慢冷却到1点温度时，开始从液相中结晶出α固溶体；随着温度的下降，α相增多，而L相减少；至2点时，结晶过程结束，L相全部转变为α相2、合金结晶过程分析注：在结晶过程中，合金处于L+α区时，液体和固体的成分随温度的变化而变化：液相成分随液相线变化，固相成分随固相线变化。所以固体按结晶的时间先后，其成分有所不同。例：K点成分的合金从高温液态缓慢冷却至3点时，其液相部分具有3’点的成分，而固相部分具有3”点的成分。液相与固相的平均成分才是K点的成分。3、枝晶偏析晶内偏析：实际生产时，在结晶过程中：冷却速度较快——固态下原子扩散困难——固溶体内原子扩散来不及充分进行——先结晶的固溶体含高熔点的组元较多，后结晶的固溶体含低熔点的组元较多——在一个晶粒内部化学成分不均匀的现象称为晶内偏析。枝晶偏析：

固溶体的结晶一般按树枝状方式长大，这就使得先结晶的枝干部分和后结晶的枝间部分成分不同，这种晶内偏析呈现树枝分布。枝晶偏析会降低合金的力学性能和加工工艺性能！！因此，在生产上常把有枝晶偏析的合金加热到高温，并经长时间保温，使原子进行充分扩散，以达到成分均匀化的目的，这种热处理方法称为均匀化退火。共晶反应：是指冷却时由液相同时结晶出两个固相的混合物的反应。二元共晶相图：两组元在液态时无限互溶，固态时有限互溶，并发生共晶反应所构成的相图称为二元共晶相图。共晶体：共晶反应的产物叫共晶体。共晶组织：共晶体的显微组织叫共晶组织。二元共晶相图三、共晶相图图2-33标明组织组分的Pb-Sn合金相图1、相图分析（1）共晶点

C点－－α相＋β相（2）共晶线DCE线－－LC→αD+βE（3）固溶线（固溶体脱溶线）DF、EG线

α固溶体随着温度的下降，其溶解Sn的溶解度也不断下降，图中DF线即为α固溶体的固溶线。同样EG线即为β固溶体的固溶线。

α固溶体析出（脱溶）产物是β相，称为二次β相（βII）

β固溶体析出（脱溶）产物是α相，称为二次α相（αII）恒温2、结晶过程分析：（1）共晶成分的合金合金II（C点成分的合金）是具有共晶成分的合金。在冷却过程中经过C点时发生共晶反应，生成共晶体（α+β是一个整体）。

L→(α+β)(2)亚共晶成分的合金D、C点之间成分的合金，称为亚共晶合金。如图合金III，在冷却过程中经过1点时结晶出α相；经过2点时，剩余液相按D点生成α相及按C点生成共晶体α+β；继续冷却α相还会脱溶出βⅡ相。CL→L+α→α

＋(α+β)→α＋(α+β)＋βⅡ即合金III的室温组织为α＋(α+β)＋βⅡ122以下(3)过共晶成分的合金C、E点之间成分的合金，称为过共晶合金。如图合金IV，在冷却过程中经过1点时结晶出β相；经过2点，剩余液相按C点生成共晶体α+β及按E点生成β相；在继续冷却时β相脱溶出αⅡ相，最终组织为β＋(α+β)＋αⅡ。L→L+β→β＋(α+β)→β＋(α+β)＋αⅡ（4）无共晶反应的合金D点左侧和E点右侧的合金在冷却过程中不会发生共晶反应。如图合金I冷却至1点时结晶出α相,经过2点时全部转变为α相,经过3点时,开始脱溶出βⅡ相，即L→L+α→α

→α＋

βⅡ122以下123

同理，E点右侧的合金在冷却过程中也会有β相和αⅡ相生成。最终组织为β＋αⅡ具有共析反应的相图自某种均匀一致的固相(如γ)

中同时析出两种化学成分和晶格结构完全不同的新固相(α和β)的转变过程称为共析反应。水平线称为共析线。共析体：共析反应的产物称为共析体。共析组织：共析体的显微组织称为共析组织。四、合金力学性能与相图的关系（1）当合金形成单相固溶体（匀晶）时：合金的性能与组成元素的性质、溶质元素的溶入量有关。溶质的溶入量越多，则合金的强度、硬度愈高，并在某一成份下达到最大或最低值。1）合金的力学性能与相图的关系（2）当合金为复相混合物具有共晶反应合金的性能变化规律普通混合物：合金性能随合金的化学成分而改变，在两相性能之间呈直线变化，为两相性能的算术平均值机械混合物（共晶和共析）：合金的性能还与组织的细密程度有关，组织越细密，其强度、硬度均显著提高，且偏离直线关系。2）合金的工艺性能与相图的关系铸造性能a.纯组元和共晶成分的合金的流动性最好，缩孔集中，铸造性能好b.相图中液相线和固相线之间距离越小，液体合金结晶的温度范围越窄，对浇注和铸造质量越有利。c.相图中液相线和固相线之间距离越大时，形成枝晶偏析的倾向性大，降低其流动性，增多分散缩孔。加工性能a.单相固溶体合金具有较好的塑性，变形抗力小，变形较均匀，故压力加工性能良好，但切削加工性能差。b.两相混合物合金的塑性不如单相固溶体合金好，但切削加工性能较单相固溶体好。热脆：合金中含有低熔点共晶组织时，在加热过程中，低熔点共晶将被熔化，并沿晶界分布，故在热压加工时发生断裂。2.4金属的冷、热加工及再结晶目的：获得需要的形状和尺寸方法：轧制、锻造、挤压、冲压、拉拔等压力加工方法压力加工塑性变形组织和性能改变加热、回复、再结晶2.4.1金属的塑性变形一、单晶体的塑性变形方式二、多晶体的塑性变形三、多晶体的塑性变形的影响因素四、塑性变形后金属的组织与性能2.4.1金属的塑性变形一、单晶体的塑性变形方式：滑移和孪生（一）滑移：晶体的两个部分之间沿一定晶面（滑移面）和晶向（滑移向）发生的相对移动。如图：当金属晶体受到外力F作用时，均可将总的应力σF分解成垂至于某一滑移面的正应力σ和平行于此面的切应力τ。单晶体的滑移1、滑移原理（1）正应力σ作用下，试样发生弹性伸长并在σ足够大时发生断裂。切应力τ能使试样发生弹性歪扭，当τ增大到一定值时，则一定晶面两侧的两部分晶体产生相对移动。（2）当除去外力，晶格的弹性歪扭随之消失，而滑移到新位置的原子已经不能回到原来地位置，在新的位置上处于平衡状态。（3）以上原因使得晶体产生微量的塑性变形，许多晶面滑移的总和，就产生了宏观的塑性变形。图2-37晶体在切应力作用下的变形a.未变形b.弹性变形c.弹塑性变形d.塑性变形图2-38通过位错运动实现滑移的示意图刃型位错在切应力的作用下由滑移面上的位错运动逐步实现的。如上图所示，刃型位错在切应力的作用下由滑移面的一端运动到另一端，从而造成的一个原子间距的滑移过程。晶体在外力作用下不断增殖新的位错，大量的位错移出晶体表面就产生了宏观的塑性变形。（二）孪生：晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面（孪生面）和晶向（孪生方向）进行剪切变形的现象。孪生带：剪切变形的部分孪生带的晶体位向与原来不一致，孪生所需的剪切应力要比滑移大得多，一般只有在滑移很难进行的场合才发生孪生变形。图2-39孪生过程示意图（密排六方金属常以孪生方式变形；体心立方金属只有在低温拉伸或受到冲击载荷时才发生孪生变形；面心立方金属容易滑移变形一般不发生孪生变形。）二、多晶体的塑性变形实际金属塑性变形的实质

塑性变形的实质就是：许多晶粒内变形（滑移）的综合效果，而晶粒间则产生滑动和转动。

晶内变形——晶粒内部的滑移变形晶间变形——晶粒间的移动和转动三、多晶体的塑性变形的影响因素（一）晶界及晶粒取向的影响1、晶界处原子排列紊乱，滑移抗力大。2、各个晶粒的位向不同，将使得各个晶粒的变形有先有后。但是，只有各个晶粒相互协调才能变形。（二）晶粒大小对变形的影响金属晶粒越小，单位体积中的晶界面积越大，并且不同位向的晶粒越多，因而金属的塑性变形抗力越大，金属的强度也就越高。四、塑性变形后金属的组织与性能（一）位错密度增加，产生加工硬化加工硬化（冷作硬化）：金属在变形后强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。注：塑性变形主要是通过位错实现的，主要是位错密度增加。1．纤维组织金属发生塑性变形时，金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质沿着变形方向被拉长，呈纤维形状，这种结构称纤维组织。（二）冷塑性变形引起的各向异性1、形成纤维组织2、产生变形织构锻造比越大，纤维组织就越明显。纤维组织具有各向异性的特点，使金属材料平行于纤维方向的塑性、韧性提高，抗拉强度增加；垂直于纤维方向的塑性、韧性下降，但抗剪能力提高。纤维组织稳定性很高，即使用热处理也不能消除，只有通过锻压使金属变形，才能改变纤维组织的方向和形状。实际使用时，应使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致，最大切应力与纤维方向垂直。2、变形织构：晶粒位向有序化结构。变形织构是金属拉拔或轧制过程的塑性变形使得金属晶粒方向由原来的任意取向变成与拉拔或轧制方向一致（平行）的组织。变形织构的出现也会导致材料呈现各向异性，材料在各个方向的机械性能不一样。

（三）产生残余内应力

残余内应力——平衡于金属内部的应力，由金属内部不均匀变形引起。金属表层和心部变形不均匀－－宏观内应力；相邻晶粒变形不均匀－－微观内应力；位错等缺陷造成晶格畸变应力－－变形强化原因。●残余内应力的危害

◆引起零件的变形甚至开裂。

◆降低耐蚀性●残余内应力的消除或降低

——去应力退火2.4.2变形金属在加热时组织和性能的变化金属冷变形后：内能升高（储存能升高）处于不稳定状态并存在转变趋势低温时转变不易实现加热可使变形金属的组织与性能趋于稳定温度升高，变形金属发生如下变化：回复→再结晶→晶粒长大保持加工硬化，消除内应力。如冷卷弹簧进行去应力退火。

消除加工硬化，提高塑性。再结晶速度取决于加热温度和变形程度。再结晶是一个形核、长大过程。一、回复：T回=（0.25-0.3)T熔加热温度较低；原子活动能力不大；变形金属的显微组织不发生显著变化；加工硬化后的强度和硬度基本不变，塑性回升；残余内应力基本消除。物理、化学性能基本恢复到变形前的情况。注：晶格畸变减少（位错、空位减少等）。二、再结晶：T再=0.4T熔

加热温度较高；变形金属显微组织发生显著变化；晶粒转变成均匀细小的等轴晶粒；这一过程类似结晶过程，也是通过形核和长大的方式完成的，故称为“再结晶”注：1、再结晶前后晶粒的晶格类型不变、化学成分不变，只改变晶粒形状，因此再结晶不发生相变。2、再结晶不是在恒温下进行的，而是在一定的温度范围进行。影响变形金属再结晶的因素1、温度

加热温度越高，再结晶转变速度就越快，需要时间就短2、变形程度

变形越大，储存能就多，再结晶驱动力就大，再结晶温度就越低3、微量溶质原子溶质或杂质原子与位错、晶界存在交互作用，对位错的运动和晶界的迁移起到阻碍作用，再结晶的温度就要升高4、原始晶粒尺寸晶粒越细，变形抗力越大，冷变形后储存能就越多，再结晶温度越低。特点：经过再结晶的金属强度、硬度下降。塑性、韧性上升，所有性能回复到变形前的水平。再结晶温度高低：主要决定于变形程度。变形程度越大，晶体的缺陷越多，组织就越不稳定，再结晶温度越低。图2-42金属再结晶温度与其预变形程度的关系三、晶粒长大随着温度升高或保温时间延长，晶粒会继续长大，金属晶界的总面积减少，金属能量降低。（通过大晶粒吞并