第七章-金属及合金的回复与再结晶优秀PPT.ppt

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1、塑性变形功塑性变形功形变金属在退火过程中发生的现象形变金属在退火过程中发生的现象热能（大部分）热能（大部分）畸变能畸变能弹性应变能（弹性应变能（3-12%）储存能（小部分）储存能（小部分）空位能空位能位错能（位错能（80-90%）塑性变形后的金属塑性变形后的金属材料的自由能上升材料的自由能上升在热力学上处在热力学上处于不稳定状态于不稳定状态有自发复原到变形前有自发复原到变形前低自由能状态的趋势低自由能状态的趋势常温下原子活动实力小常温下原子活动实力小不能发生明显的变更不能发生明显的变更提高温度就能实提高温度就能实现复原低能状态现复原低能状态退火退火回复回复再结晶再结晶晶粒长大晶粒长大金属发生塑

2、性变形时，外力所做的功，大部分转化为金属发生塑性变形时，外力所做的功，大部分转化为热能热能，小部分（变形功的小部分（变形功的10）保留在金属内部，变为残留应力。）保留在金属内部，变为残留应力。1黄黄铜铜形变金属在退火过程中发生的现象形变金属在退火过程中发生的现象回复回复回复回复:再结晶再结晶再结晶再结晶:晶粒长大晶粒长大晶粒长大晶粒长大:新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变更的阶段；新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变更的阶段；新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变更的阶段；新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变更的阶段；出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程

3、；出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程；出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程；出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程；再结晶结束之后晶粒的接着长大现象。再结晶结束之后晶粒的接着长大现象。再结晶结束之后晶粒的接着长大现象。再结晶结束之后晶粒的接着长大现象。27-1形变金属在退火过程中的变更形变金属在退火过程中的变更一、显微组织的变更一、显微组织的变更二、储存能及内应力的变更二、储存能及内应力的变更三、力学性能的变更三、力学性能的变更3晶粒保持纤维状或扁平状，显微组织上几乎不变更晶粒保持纤维状或扁平状，显微组织上几乎不变更晶粒保持纤维状或扁平状，显微组织上几乎不变更晶粒保持纤

4、维状或扁平状，显微组织上几乎不变更一、显微组织的变更一、显微组织的变更一、显微组织的变更一、显微组织的变更7-1形变金属在退火过程中的变更形变金属在退火过程中的变更回复阶段：回复阶段：回复阶段：回复阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：在变形的晶粒内部起先出现新的小晶粒；随时间的延长新晶粒不断出现并长大，直到完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒。新晶粒相互吞食长大，得到稳定的尺寸。晶粒长大阶段晶粒长大阶段晶粒长大阶段晶粒长大阶段:黄黄铜铜4黄铜退火过程中各个阶段的金相照片黄铜退火过程中各个阶段的金相照片冷变形量为冷变形量为38的组织的组织580C保温保温3秒后的组织秒后的组织58

5、0C保温保温4秒后的组织秒后的组织580C保温保温8秒后的组织秒后的组织580C保温保温15分后的组织分后的组织700C保温保温10分后的组织分后的组织5二、储存能及内应力的变更二、储存能及内应力的变更二、储存能及内应力的变更二、储存能及内应力的变更再再结结晶晶再再结结晶晶再再结结晶晶123图图7-2退火过程中的能量释放退火过程中的能量释放1-纯金属纯金属2-不纯金属不纯金属3-合金合金能能量量的的释释放放温度温度7-1形变金属在退火过程中的变更形变金属在退火过程中的变更内应力得以松弛；储存能的释放内应力得以松弛；储存能的释放原子活动实力提高，迁移至平衡位置原子活动实力提高，迁移至平衡位置第一

6、批再结晶第一批再结晶晶粒出现的温度晶粒出现的温度几乎全部被消退几乎全部被消退储存能：储存能：储存能：储存能：存在于冷变形金属内存在于冷变形金属内部的一小部分变形功部的一小部分变形功剩余内应力可完全被消退剩余内应力可完全被消退第第一类（宏观）内应力一类（宏观）内应力其次类（微观）内应力、其次类（微观）内应力、第三类内应力（点阵畸变）第三类内应力（点阵畸变）部分消退部分消退回复阶段：回复阶段：回复阶段：回复阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：6回复阶段：回复阶段：回复阶段：回复阶段：硬度略有下降，硬度略有下降，硬度略有下降，硬度略有下降，塑性有所提高塑性有所提高塑性有所提高塑性有

7、所提高位错密度削减有限位错密度削减有限位错密度削减有限位错密度削减有限再结晶阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：再结晶阶段：强度硬度显著降低强度硬度显著降低强度硬度显著降低强度硬度显著降低 塑性大大提高塑性大大提高塑性大大提高塑性大大提高位错密度显著下降位错密度显著下降位错密度显著下降位错密度显著下降三、力学性能的变更三、力学性能的变更三、力学性能的变更三、力学性能的变更7-1形变金属在退火过程中的变更形变金属在退火过程中的变更冷塑性变形冷塑性变形加工硬化加工硬化退火退火软化软化77-2回复回复退火的早期阶段退火的早期阶段一、退火温度和时间对回复过程的影响一、退火温度和时间对回复过程的影响一、退火温

8、度和时间对回复过程的影响一、退火温度和时间对回复过程的影响二、回复机制二、回复机制二、回复机制二、回复机制三、亚结构的变更三、亚结构的变更三、亚结构的变更三、亚结构的变更四、回复退火的应用四、回复退火的应用四、回复退火的应用四、回复退火的应用冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生变更前（即再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结变更前（即再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变更过程。构和性能的变更过程。定义定义8一、退火温度和时间对回复过程的影响一、退火温度和时间对回复过程的影响图图7-4纯铁的屈服强度的回复动力学曲线纯铁的屈服强度的回复动力

9、学曲线7-2回回复复温度越高，回复的程度越大温度越高，回复的程度越大时间越长，回复的程度越大时间越长，回复的程度越大对应每一个温度，存在一个回复程度的极限值，对应每一个温度，存在一个回复程度的极限值，温度越高，极限值越高温度越高，极限值越高，到达极限值的时间越短到达极限值的时间越短初期变更较大，随后减慢初期变更较大，随后减慢到达极限值后，回复停止到达极限值后，回复停止9再再结结晶晶再再结结晶晶再再结结晶晶12图图7-2退火过程中的能量释放退火过程中的能量释放1-纯金属纯金属2-合金合金能能量量的的释释放放温度温度一、退火温度和时间对回复过程的影响一、退火温度和时间对回复过程的影响一、退火温度和

10、时间对回复过程的影响一、退火温度和时间对回复过程的影响7-2回回复复回复：原子迁移扩散过程回复：原子迁移扩散过程,晶体缺陷数量的削减晶体缺陷数量的削减;储存能下降。储存能下降。纯金属纯金属和和合金合金在回复阶段在回复阶段储存能的释放程度不同。储存能的释放程度不同。合金在回复阶段释放储存合金在回复阶段释放储存能的能的70%，大大降低随后，大大降低随后的再结晶的驱动力。的再结晶的驱动力。合金元素及杂质能够显著合金元素及杂质能够显著推迟金属的再结晶过程。推迟金属的再结晶过程。第一批再结晶第一批再结晶晶粒出现的温度晶粒出现的温度10低温回复低温回复低温回复低温回复：主要涉及空位的运动，使空位密度大大下

11、降。主要涉及空位的运动，使空位密度大大下降。二、回复机制二、回复机制7-2回回复复回复的微观行为：是空位和位错在退火过程回复的微观行为：是空位和位错在退火过程中发生运动，从而变更其数量和组态的过程中发生运动，从而变更其数量和组态的过程力学性能对空位不敏感，其值不出现变更力学性能对空位不敏感，其值不出现变更中温回复：中温回复：中温回复：中温回复：主要涉及位错的运动（滑移）主要涉及位错的运动（滑移）主要涉及位错的运动（滑移）主要涉及位错的运动（滑移）。位错密度下降，位错缠结重新排列使亚晶规整化位错密度下降，位错缠结重新排列使亚晶规整化高温回复：高温回复：高温回复：高温回复：主要涉及位错运动（滑移主

12、要涉及位错运动（滑移主要涉及位错运动（滑移主要涉及位错运动（滑移+攀移）。攀移）。攀移）。攀移）。多边化：多边化：冷变形金属加热时，原来处在滑移面上的位冷变形金属加热时，原来处在滑移面上的位错，通过滑移和攀移，形成与滑移面垂直的错，通过滑移和攀移，形成与滑移面垂直的亚晶界的过程。亚晶界的过程。驱动力：储存能的降低驱动力：储存能的降低11 二、回复机制二、回复机制多边化：多边化：冷变形金属加热时，原来处在滑移面上的位冷变形金属加热时，原来处在滑移面上的位错，通过滑移和攀移，形成与滑移面垂直的错，通过滑移和攀移，形成与滑移面垂直的亚晶界的过程。亚晶界的过程。12?多边化多边化多边化多边化使应变能降

13、低使应变能降低使应变能降低使应变能降低二、回复机制二、回复机制7-2回回复复上下相邻的同号刃型位错之间的区域内上下相邻的同号刃型位错之间的区域内上面位错的拉应变场正好与下面位错的上面位错的拉应变场正好与下面位错的压应变场相叠加，相互部分抵消压应变场相叠加，相互部分抵消冷变形使平行的同号位错在滑移面上塞积冷变形使平行的同号位错在滑移面上塞积它们的应变能是相加的，致使它们的应变能是相加的，致使晶格弯曲晶格弯曲高温回复过程中，多边化高温回复过程中，多边化降低系统的应变能降低系统的应变能137-3再再结结晶晶一、再结晶晶核的形成与长大一、再结晶晶核的形成与长大二、再结晶温度及其影响因素二、再结晶温度及

14、其影响因素三、再结晶晶粒长大的限制三、再结晶晶粒长大的限制14定义：定义：定义：定义：冷塑性变形后的金属加热到确定温度后，在原来的冷塑性变形后的金属加热到确定温度后，在原来的冷塑性变形后的金属加热到确定温度后，在原来的冷塑性变形后的金属加热到确定温度后，在原来的变形组织中产生无畸变的新晶粒，而且性能复原到变形组织中产生无畸变的新晶粒，而且性能复原到变形组织中产生无畸变的新晶粒，而且性能复原到变形组织中产生无畸变的新晶粒，而且性能复原到变形以前的完全软化状态的过程。变形以前的完全软化状态的过程。变形以前的完全软化状态的过程。变形以前的完全软化状态的过程。7-3再再结结晶晶驱动力驱动力驱动力驱动力

15、:冷变形时所产生的储存能的降低冷变形时所产生的储存能的降低15&留意：再结晶和同素异构转变的异同点&再结晶无晶格类型的变更；不是相变&同素异构转变有晶格类型的变更；固态相变7-3再再结结晶晶再结晶晶核的形成位置：再结晶晶核的形成位置：再结晶晶核的形成位置：再结晶晶核的形成位置：塑性变形引起的最大畸变处塑性变形引起的最大畸变处塑性变形引起的最大畸变处塑性变形引起的最大畸变处再结晶晶核的形成必要条件：再结晶晶核的形成必要条件：再结晶晶核的形成必要条件：再结晶晶核的形成必要条件：回复阶段的多边化过程回复阶段的多边化过程回复阶段的多边化过程回复阶段的多边化过程再结晶和结晶的异同点？再结晶和结晶的异同点

16、？再结晶和结晶的异同点？再结晶和结晶的异同点？形核形核+长大长大相同点相同点：16（一）（一）（一）（一）形核形核形核形核一、再结晶晶核的形成与长大一、再结晶晶核的形成与长大（1 1）亚晶合并形核（图7-10a）亚晶合并形核机制亚晶合并形核机制1.亚晶长大形核机制（变形度较大时）亚晶长大形核机制（变形度较大时）ABC合并成为一个大的亚晶粒，成为再结晶晶核合并成为一个大的亚晶粒，成为再结晶晶核相邻亚晶界上的位错运动相邻亚晶界上的位错运动转移到四周的晶界或亚晶界上，使原来的亚晶界消逝转移到四周的晶界或亚晶界上，使原来的亚晶界消逝通过原子扩散和位置的调整通过原子扩散和位置的调整使两个或更多的亚晶粒的

17、取向变为一样使两个或更多的亚晶粒的取向变为一样17亚晶界移动形核机制亚晶界移动形核机制一、再结晶晶核的形成与长大一、再结晶晶核的形成与长大(2)(2)亚晶界移动形核（图7-10b）（一）形核（一）形核（一）形核（一）形核再结晶晶核再结晶晶核1.亚晶长大形核机制（变形度较大时）亚晶长大形核机制（变形度较大时）位错密度很高的亚晶界的移动位错密度很高的亚晶界的移动吞并相邻变形基体和亚晶吞并相邻变形基体和亚晶亚晶长大形核机制的特点：消耗四周的高能区亚晶长大形核机制的特点：消耗四周的高能区变形度变形度高能区高能区再结晶晶核再结晶晶核再结晶晶核再结晶晶核182.2.2.2.晶界凸（弓）出形核机制（变形度较

18、小（晶界凸（弓）出形核机制（变形度较小（晶界凸（弓）出形核机制（变形度较小（晶界凸（弓）出形核机制（变形度较小（40%40%40%95%95%转变量）的温度。转变量）的温度。转变量）的温度。转变量）的温度。不是一个物理常数不是一个物理常数T T再再再再 TT熔熔熔熔金属最低再结晶温度与其金属最低再结晶温度与其熔点之间存在的阅历公式熔点之间存在的阅历公式：0.35-0.40.35-0.4工业纯工业纯工业纯工业纯金属金属金属金属：0.25-0.350.25-0.35高高高高纯纯纯纯金属金属金属金属变形程度、材料纯度、退火时间等因素的影响，较大范围内变更变形程度、材料纯度、退火时间等因素的影响，较大

19、范围内变更实际的再结晶温度实际的再结晶温度=最低再结晶温度最低再结晶温度+（100200)C21二、再结晶温度的二、再结晶温度的影响因素影响因素1.1.变形程度变形程度变形程度变形程度变形度大变形度大储存能越多，再结晶驱动力大，储存能越多，再结晶驱动力大，再结晶温度越低再结晶温度越低。变形度很小，再结晶温度趋于熔点变形度很小，再结晶温度趋于熔点2.2.金属纯度金属纯度金属纯度金属纯度金属的金属的金属的金属的纯度越高纯度越高纯度越高纯度越高，再结晶温度越低再结晶温度越低再结晶温度越低再结晶温度越低3.3.加热速度加热速度加热速度加热速度缓慢，则变形金属在加热过程中有足够的时间进行回复，缓慢，则变

20、形金属在加热过程中有足够的时间进行回复，缓慢，则变形金属在加热过程中有足够的时间进行回复，缓慢，则变形金属在加热过程中有足够的时间进行回复，使储存能削减，再结晶驱动力降低，提高再结晶温度；使储存能削减，再结晶驱动力降低，提高再结晶温度；使储存能削减，再结晶驱动力降低，提高再结晶温度；使储存能削减，再结晶驱动力降低，提高再结晶温度；4.4.保温时间保温时间保温时间保温时间极快，也使再结晶温度上升。这是由于再结晶形核与长大都极快，也使再结晶温度上升。这是由于再结晶形核与长大都极快，也使再结晶温度上升。这是由于再结晶形核与长大都极快，也使再结晶温度上升。这是由于再结晶形核与长大都须要时间，加热速度过

21、快，来不及进行形核与长大，所以推须要时间，加热速度过快，来不及进行形核与长大，所以推须要时间，加热速度过快，来不及进行形核与长大，所以推须要时间，加热速度过快，来不及进行形核与长大，所以推迟到更高的温度才会发生再结晶。迟到更高的温度才会发生再结晶。迟到更高的温度才会发生再结晶。迟到更高的温度才会发生再结晶。在确定范围内，增加保温时间，有利于降低再结晶温度在确定范围内，增加保温时间，有利于降低再结晶温度在确定范围内，增加保温时间，有利于降低再结晶温度在确定范围内，增加保温时间，有利于降低再结晶温度7-3再再结结晶晶再再结结晶晶再再结结晶晶12温度温度再再结结晶晶自学22三、再结晶晶粒大小的限制三

22、、再结晶晶粒大小的限制再结晶晶粒的平均直径再结晶晶粒的平均直径长大线速度长大线速度形核率形核率比例常数比例常数1.1.变形度变形度临界变形度临界变形度临界变形度：临界变形度：对应于得到特殊粗大晶粒的变形度对应于得到特殊粗大晶粒的变形度临界变形度临界变形度晶粒尺寸为原始晶粒尺寸晶粒尺寸为原始晶粒尺寸晶粒特殊粗大晶粒特殊粗大=临界变形度临界变形度随变形度增加，晶粒渐渐细化随变形度增加，晶粒渐渐细化变形度变形度23三、再结晶晶粒大小的限制三、再结晶晶粒大小的限制3.原始晶粒尺寸原始晶粒尺寸当变形度确定时，原始晶粒越细，当变形度确定时，原始晶粒越细，d越小。越小。4.合金元素及杂质合金元素及杂质一般都

23、能起细化再结晶晶粒的作用。一般都能起细化再结晶晶粒的作用。2.再结晶退火温度再结晶退火温度T上升，回复的程度越大，储存能少，使晶粒粗化。上升，回复的程度越大，储存能少，使晶粒粗化。自学247-4晶粒长大晶粒长大一、晶粒的正常长大一、晶粒的正常长大二、晶粒的反常长大二、晶粒的反常长大三、再结晶退火后的组织三、再结晶退火后的组织再再结结晶晶结结束束后后，若若接接着着升升温温或或延延长长保保温温时时间间，晶粒之间相互吞并而长大过程。晶粒之间相互吞并而长大过程。晶粒的正常长大晶粒的正常长大晶粒的正常长大晶粒的正常长大晶粒的反常长大晶粒的反常长大晶粒的反常长大晶粒的反常长大长大特征长大特征晶粒长大晶粒长

24、大晶粒长大晶粒长大：晶粒匀整连续地长大：晶粒匀整连续地长大：晶粒匀整连续地长大：晶粒匀整连续地长大：晶粒不匀整不连续地长大：晶粒不匀整不连续地长大：晶粒不匀整不连续地长大：晶粒不匀整不连续地长大25晶粒细，晶界多，界面能高；晶粒细，晶界多，界面能高；晶粒细，晶界多，界面能高；晶粒细，晶界多，界面能高；晶粒粗，晶界少，界面能低。晶粒粗，晶界少，界面能低。晶粒粗，晶界少，界面能低。晶粒粗，晶界少，界面能低。由细到粗（晶粒长大），高能向低能，自发过程。由细到粗（晶粒长大），高能向低能，自发过程。由细到粗（晶粒长大），高能向低能，自发过程。由细到粗（晶粒长大），高能向低能，自发过程。驱动力与界面能成正

25、比，与曲率半径成反比驱动力与界面能成正比，与曲率半径成反比驱动力与界面能成正比，与曲率半径成反比驱动力与界面能成正比，与曲率半径成反比一一、晶粒的正常长大、晶粒的正常长大7-4晶粒长大晶粒长大总的界面能的降低总的界面能的降低（一）驱动力：（一）驱动力：（一）驱动力：（一）驱动力：曲率半径曲率半径曲率角度曲率角度/弧度弧度晶界的界面能越大，曲率半径越小（或曲率越大）晶界的界面能越大，曲率半径越小（或曲率越大）,驱动力越大驱动力越大晶粒长大前后总的界面能差晶粒长大前后总的界面能差晶粒长大前后总的界面能差晶粒长大前后总的界面能差有曲率，有驱动力有曲率，有驱动力有曲率，有驱动力有曲率，有驱动力26再结

26、晶晶核长大时晶界的移动方向背离曲率中心再结晶晶核长大时晶界的移动方向背离曲率中心一一、晶粒的正常长大、晶粒的正常长大亚晶合并形核机制亚晶合并形核机制亚晶界移动形核机制亚晶界移动形核机制晶界晶界凸凸形核机制形核机制晶界的移动方向：晶界的移动方向：朝向曲率中心方向朝向曲率中心方向晶粒正常长大的规律晶粒正常长大的规律弯曲晶界趋向于平直，降低表面能弯曲晶界趋向于平直，降低表面能27?晶粒稳定形态的两个必要条件晶粒稳定形态的两个必要条件晶粒稳定形态的两个必要条件晶粒稳定形态的两个必要条件?1 1 1 1）全部晶界都是直线）全部晶界都是直线）全部晶界都是直线）全部晶界都是直线?2 2 2 2）晶界间夹角为

27、）晶界间夹角为）晶界间夹角为）晶界间夹角为120120120120一一、晶粒的正常长大、晶粒的正常长大（二）晶粒的稳定形态（二）晶粒的稳定形态（二）晶粒的稳定形态（二）晶粒的稳定形态二维坐标中，晶粒边数为二维坐标中，晶粒边数为6，夹角为，夹角为120的晶粒处于平衡状态。的晶粒处于平衡状态。边数少于边数少于6的晶粒，将逐步缩小的晶粒，将逐步缩小边数大于边数大于6的晶粒，将渐渐长大的晶粒，将渐渐长大晶粒的稳定形状晶粒的稳定形状二维晶粒的稳定形状28(a)10min (b)20min(c)30min (d)60min喷射沉积喷射沉积7075+3.0%Al2O3铝合金在铝合金在600保温不同时间的组织

28、保温不同时间的组织29 （1 1 1 1）温度）温度）温度）温度 （2 2 2 2）杂质与合金元素）杂质与合金元素）杂质与合金元素）杂质与合金元素 （3 3 3 3）其次相质点）其次相质点）其次相质点）其次相质点 （4 4 4 4）相邻晶粒的位向差）相邻晶粒的位向差）相邻晶粒的位向差）相邻晶粒的位向差 晶界的界面能与相邻晶粒的位向差有关，晶界的界面能与相邻晶粒的位向差有关，晶界的界面能与相邻晶粒的位向差有关，晶界的界面能与相邻晶粒的位向差有关，小角度晶界界面能低，界面移动的驱动力小，晶界移小角度晶界界面能低，界面移动的驱动力小，晶界移小角度晶界界面能低，界面移动的驱动力小，晶界移小角度晶界界面

29、能低，界面移动的驱动力小，晶界移动速度低动速度低动速度低动速度低 大角度晶界界面能高，界面移动的驱动力大，晶界移大角度晶界界面能高，界面移动的驱动力大，晶界移大角度晶界界面能高，界面移动的驱动力大，晶界移大角度晶界界面能高，界面移动的驱动力大，晶界移动速度高动速度高动速度高动速度高一一、晶粒的正常长大、晶粒的正常长大7-4晶粒长大晶粒长大（三）影响晶粒长大的因素（三）影响晶粒长大的因素（三）影响晶粒长大的因素（三）影响晶粒长大的因素30二、晶粒的反常长大二、晶粒的反常长大7-4晶粒长大晶粒长大二次再结晶二次再结晶二次再结晶二次再结晶少数晶粒逐步吞食四周大量小晶粒，其尺寸超少数晶粒逐步吞食四周大

30、量小晶粒，其尺寸超少数晶粒逐步吞食四周大量小晶粒，其尺寸超少数晶粒逐步吞食四周大量小晶粒，其尺寸超过原始晶粒的几十倍或上百倍的晶粒长大过程过原始晶粒的几十倍或上百倍的晶粒长大过程过原始晶粒的几十倍或上百倍的晶粒长大过程过原始晶粒的几十倍或上百倍的晶粒长大过程特殊条件下的晶粒长大过程特殊条件下的晶粒长大过程晶粒异常长大过程示意图晶粒异常长大过程示意图317-5金属的热加工金属的热加工一、金属的热加工与冷加工一、金属的热加工与冷加工二、动态回复和动态再结晶二、动态回复和动态再结晶三、热加工后的组织与性能三、热加工后的组织与性能32一、金属的热加工与冷加工一、金属的热加工与冷加工?热加工：在再结晶温

31、度以上热加工：在再结晶温度以上的的加工过程加工过程?冷加工：在再结晶温度以下冷加工：在再结晶温度以下的的加工过程加工过程 钨钨的的最最低低再再结结晶晶温温度度约约为为12001200，所所以以钨钨即即使使在在稍稍低低于于12001200的高温下塑性变形仍属于冷加工；的高温下塑性变形仍属于冷加工；锡锡的的最最低低再再结结晶晶温温度度约约为为-7-7，所所以以锡锡即即使使在在室室温温下下塑性变形也属于热加工。塑性变形也属于热加工。冷塑性变形冷塑性变形（冷加工）（冷加工）加工硬化加工硬化退火时发生回复和再结晶退火时发生回复和再结晶（软化）（软化）热加工：在再结晶温度以上的加工过程热加工：在再结晶温度

32、以上的加工过程热加工：在再结晶温度以上的加工过程热加工：在再结晶温度以上的加工过程硬化、软化两个硬化、软化两个过程同时存在过程同时存在33二、动态回复和动态再结晶二、动态回复和动态再结晶静态回复和再结晶：静止状态下发生的回复和再结晶静态回复和再结晶：静止状态下发生的回复和再结晶静态回复和再结晶：静止状态下发生的回复和再结晶静态回复和再结晶：静止状态下发生的回复和再结晶（1 1 1 1）形变中断或终止后的）形变中断或终止后的）形变中断或终止后的）形变中断或终止后的保温过程保温过程保温过程保温过程中发生的回复和再结晶。中发生的回复和再结晶。中发生的回复和再结晶。中发生的回复和再结晶。（2 2 2

33、2）形变中断或终止后的）形变中断或终止后的）形变中断或终止后的）形变中断或终止后的冷却过程冷却过程冷却过程冷却过程中发生的回复和再结晶中发生的回复和再结晶中发生的回复和再结晶中发生的回复和再结晶。（利用加工余热进行退火；冷加工以后发生的（利用加工余热进行退火；冷加工以后发生的回复和再结晶回复和再结晶）动态回复和动态再结晶：加工过程中发生的回复和再结晶；动态回复和动态再结晶：加工过程中发生的回复和再结晶；与变形同时进行的回复和再结晶与变形同时进行的回复和再结晶 （热加工过程中进行的回复与再结晶）（热加工过程中进行的回复与再结晶）P209图图7-26动、静态再结晶的示意图动、静态再结晶的示意图34

34、二、动态回复和动态再结晶二、动态回复和动态再结晶热加工的真应力热加工的真应力热加工的真应力热加工的真应力真应变曲线真应变曲线真应变曲线真应变曲线-1-1真应变真应变真真应应力力图图7-27在热加工温度发生动态在热加工温度发生动态回复回复时的真应力时的真应力真应变曲线特征真应变曲线特征：应力随应变增大应力随应变增大：匀整塑性变形，发生加工硬化匀整塑性变形，发生加工硬化：稳定状态，加工硬化为零稳定状态，加工硬化为零亚结构的变更（位错密度）亚结构的变更（位错密度）：位错密度增加位错密度增加：位错密度继续增加，出现位错缠结位错密度继续增加，出现位错缠结形成胞状亚结构，引起回复发生形成胞状亚结构，引起回

35、复发生：位错密增加率与消失率位错密增加率与消失率相等，形成等轴状亚晶相等，形成等轴状亚晶没有发生动态再结晶没有发生动态再结晶应力-应变的变更规律35二、动态回复和动态再结晶二、动态回复和动态再结晶图图7-28在热加工温度发生动态在热加工温度发生动态再结晶再结晶时的真应力时的真应力真应变曲线特征真应变曲线特征真应变真应变真真应应力力高应变速率高应变速率低应变速率低应变速率热加工的真应力热加工的真应力热加工的真应力热加工的真应力真应变曲线真应变曲线真应变曲线真应变曲线-2-2：应力随应变不断增大应力随应变不断增大应力达到峰值后下降应力达到峰值后下降应力最终稳定状态应力最终稳定状态：硬化占主导作用，发生部分再结晶硬化占主导作用，发生部分再结晶：软化作用逐渐加强，超过硬化作用软化作用逐渐加强，超过硬化作用：硬化与软化作用达到动态平衡硬化与软化作用达到动态平衡：曲线呈波浪形曲线呈波浪形硬化硬化软化软化硬化硬化软化软化应力-应变的变更规律硬化-软化规律36第七章第七章金属及合金的回复与再结晶金属及合金的回复与再结晶第一节第一节 形变金属在退火过程中的变更形变金属在退火过程中的变更其次节其次节 回复回复第三节第三节 再结晶再结晶第四节第四节 晶粒长大晶粒长大第五节第五节 金属的热加工金属的热加工37