第五章 回復(fù)與再結(jié)晶

第五章回復(fù)與再結(jié)晶第1頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月2發(fā)生應(yīng)力腐蝕奧氏體不銹鋼管道內(nèi)壁應(yīng)力腐蝕裂紋奧氏體不銹鋼易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。即在特定合金-環(huán)境體系中，應(yīng)力與腐蝕共同作用引起的破壞。應(yīng)力腐蝕易在含Clˉ的介質(zhì)中發(fā)生，裂紋為樹枝狀。第2頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月3第五章回復(fù)與再結(jié)晶

Recoveryandrecrystallization

消除的方法——

退火處理。退火可使原子擴(kuò)散能力增加，金屬將依次發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大過程。第3頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月4加熱溫度℃黃銅recoveryrecrystallizationgraingrowth5.1冷變形金屬在加熱時的組織和性能變化冷變形金屬在加熱時的組織變化第4頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月5冷變形金屬在加熱時的組織變化回復(fù)recovery是指新的無畸變晶粒出現(xiàn)前所產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)和性能變化的階段，在金相顯微鏡中無明顯變化，仍保持原有的變形晶粒形貌，若通過TEM，則可觀察到位錯組態(tài)或亞結(jié)構(gòu)已開始發(fā)生變化。

recoveryrecrystallizationgraingrowth第5頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月6冷變形金屬在加熱時的組織變化recoveryrecrystallizationgraingrowth再結(jié)晶recrystallization是指出現(xiàn)無畸變的等軸新晶粒逐步取代變形晶粒的過程。在開始階段，在畸變較大的區(qū)域里產(chǎn)生新的無畸變的晶粒核心，即再結(jié)晶的形核過程；然后通過逐漸消耗周圍變形晶粒而長大，轉(zhuǎn)變成為新的等軸晶，直至冷變形晶粒完全消失。第6頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月7冷變形金屬在加熱時的組織變化recoveryrecrystallizationgraingrowth晶粒長大graingrowth是指再結(jié)晶結(jié)束后晶粒的長大過程，在晶界界面能的驅(qū)動下，新晶粒會發(fā)生合并長大，最終達(dá)到一個相對穩(wěn)定的尺寸。第7頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月8冷變形金屬在加熱時的性能變化A：強(qiáng)度、硬度和塑性strength,hardnessandductility：回復(fù)階段變化非常小，再結(jié)晶時硬度降低，塑性升高，晶粒長大后趨于緩慢。第8頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月9B：電阻率resistivity：其大小與點陣中的點缺陷密切相關(guān)，隨溫度升高，空位濃度下降，故電阻率呈現(xiàn)連續(xù)下降趨勢。C：內(nèi)應(yīng)力innerstress：回復(fù)之后，宏觀內(nèi)應(yīng)力基本消除，微觀內(nèi)應(yīng)力部分消除；再結(jié)晶后，冷變形造成的內(nèi)應(yīng)力全部消除。D：密度density：密度在再結(jié)晶階段急劇增加，主要是由于此時位錯密度顯著降低造成的。E：儲能的釋放energyrelease：當(dāng)加熱到足以引起應(yīng)力松弛的溫度時，儲能就釋放出來，再結(jié)晶階段儲能釋放最多，達(dá)到峰值。第9頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月10黃銅的回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大(a)

(b)(c)(d)(e)

(f)（a）是黃銅冷加工變形量達(dá)到38％后的組織，可見粗大晶粒內(nèi)的滑移線。（b）經(jīng)過580oC保溫3秒后，試樣上開始出現(xiàn)白色小的顆粒，即再結(jié)晶出的新的晶粒。（c）是在580oC保溫4秒后，顯示有更多新的晶粒出現(xiàn)。（d）在580oC保溫8秒后，粗大的帶有滑移線的晶粒已完全被細(xì)小的新晶粒所取代，即完成了再結(jié)晶。（e）是保溫15分后的金相組織。晶粒已有所長大。（f）則是在700oC保溫10分后晶粒長大的情形。第10頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月11退火溫度與黃銅強(qiáng)度、塑性和晶粒大小的關(guān)系拉伸強(qiáng)度延展性退火溫度晶粒大小拉伸強(qiáng)度退火溫度愈高晶粒長得愈大，拉伸強(qiáng)度下降得愈多，塑性則增加得愈多。第11頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月12回復(fù)是指在加熱溫度較低時，由于金屬中的點缺陷及位錯近距離遷移而引起的晶內(nèi)某些變化。如空位與其他缺陷合并、同一滑移面上的異號位錯相遇合并而使缺陷數(shù)量減少等。由于位錯運動使其由冷塑性變形時的無序狀態(tài)變?yōu)榇怪狈植迹纬蓙喚Ы?，這一過程稱多邊形化polygonization。5.2回復(fù)recovery第12頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月13回復(fù)機(jī)理

recoverymechanism

移至晶界、位錯處點缺陷運動

空位＋間隙原子

消失

缺陷密度降低空位聚集（空位群、對）1低溫回復(fù)機(jī)制

點缺陷的運動！第13頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月14

異號位錯相遇而抵銷

位錯密度降低位錯滑移位錯纏結(jié)重新排列

亞晶規(guī)整化2中溫回復(fù)機(jī)制

位錯滑移！第14頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月15位錯攀移（＋滑移）位錯垂直排列（亞晶界）多邊化（亞晶粒）彈性畸變能降低。3高溫回復(fù)機(jī)制

位錯攀移和滑移！第15頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月16回復(fù)動力學(xué)recoverykineticsR—屈服強(qiáng)度回復(fù)率

m—變形后屈服強(qiáng)度

r—回復(fù)后屈服強(qiáng)度

0—原始態(tài)的屈服強(qiáng)度（1-R）愈小，即R愈大，則回復(fù)程度愈大；回復(fù)過程無孕育期，加熱立刻開始回復(fù)；初期的回復(fù)速率大，隨后逐漸變慢；長時間退火后，性能出現(xiàn)一平衡值；預(yù)變形量愈大，起始回復(fù)速率愈大。1.00.80.60.40.20100200300400500oC450oC400oC350oC300oC時間/min.剩余應(yīng)變硬化分?jǐn)?shù)（1-R）同一變形度的Fe在不同溫度下的回復(fù)

回復(fù)是一個馳豫過程(relaxationprocess)第16頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月17在回復(fù)階段，金屬組織變化不明顯，其強(qiáng)度、硬度略有下降，塑性略有提高，但內(nèi)應(yīng)力、電阻率等顯著下降。工業(yè)上，常利用回復(fù)現(xiàn)象將冷變形金屬低溫加熱，既穩(wěn)定組織又保留加工硬化，這種熱處理方法稱去應(yīng)力退火reliefannealing。第17頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月18

回復(fù)階段退火的作用：

提高擴(kuò)散

促進(jìn)位錯運動釋放內(nèi)應(yīng)變能回復(fù)退火產(chǎn)生的結(jié)果：

電阻率下降硬度、強(qiáng)度下降不多

降低內(nèi)應(yīng)力第18頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月19回復(fù)退火產(chǎn)生的結(jié)果：

電阻率下降硬度、強(qiáng)度下降不多

降低內(nèi)應(yīng)力PlasticdeformationWorkhardeningResidualstress加熱溫度℃5th

√

AnnealingRecoveryRecrystallizationGraingrowth??第19頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月20當(dāng)變形金屬被加熱到較高溫度時，由于原子活動能力增大，晶粒的形狀：破碎拉長的晶粒

等軸晶粒。這種冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程稱再結(jié)晶。再結(jié)晶是一個晶核形成和長大的過程，但不是相變過程，再結(jié)晶前后新舊晶粒的晶格類型和成分完全相同。5.3再結(jié)晶recrystallization第20頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月21由于再結(jié)晶后組織的復(fù)原，因而金屬的強(qiáng)度、硬度下降，塑性、韌性提高，加工硬化消失。驅(qū)動力：變形金屬經(jīng)回復(fù)后未被釋放的儲存能（相當(dāng)于變形總儲能的90%）。新晶粒長大通過短程擴(kuò)散，再結(jié)晶程度依賴于溫度和時間。再結(jié)晶的驅(qū)動力？第21頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月22鐵素體變形80%670℃加熱650℃加熱第22頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月23新晶粒的形核形核：是在現(xiàn)存的局部高能區(qū)域內(nèi)，以多邊化形成的亞晶為基礎(chǔ)形核變形程度較小時（小于20%），各晶粒間由于變形不均勻而引起位錯密度不同，相應(yīng)亞晶尺寸不同，為降低系統(tǒng)的自由能，位錯密度小的晶粒中的亞晶通過晶界凸入另外晶粒中，以吞食方式開始形成無畸變的再結(jié)晶晶核。1.晶界弓出形核（應(yīng)變誘導(dǎo)晶界移動、凸出形核）形核機(jī)制第23頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月242.亞晶形核：變形程度較大時發(fā)生此機(jī)制，又分為兩種（a）亞晶合并機(jī)制：相鄰亞晶界上的位錯網(wǎng)絡(luò)通過解離、拆散、位錯的攀移、滑移，逐漸轉(zhuǎn)移到周圍其它亞晶界上，導(dǎo)致亞晶合并。（b）亞晶遷移機(jī)制：位錯密度較大的亞晶界，向位向差較大的周圍亞晶方向遷移，并逐漸轉(zhuǎn)化為大角晶界，成為形核中心并長大。（a）（b）第24頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月25再結(jié)晶的形核率和長大速率再結(jié)晶的形核率是指單位時間、單位體積內(nèi)形成的再結(jié)晶核心的數(shù)目，一般用N表示；晶核一旦形成便會繼續(xù)長大至相鄰晶粒彼此相遇，長大速率用G表示。第25頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月26

變形程度的影響：冷變形越大，儲能越多，驅(qū)動力越大，

長大越快，T再越低

再結(jié)晶的形核與長大都受到儲存能的驅(qū)動，主要影響因素有：原始晶粒尺寸：晶粒越細(xì)，變形抗力越大，變形后的儲能越高，

T再越低；微量溶質(zhì)原子：易與位錯交互作用，阻礙形核和長大，

提高T再；第二相粒子：可提高、或降低再結(jié)晶溫度；退火工藝：加熱速度、加熱溫度、保溫時間等工藝參數(shù)的影響。第26頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月27再結(jié)晶動力學(xué)

再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)vs.

時間約翰遜-梅厄（Johnson-Mehl）方程：阿弗拉密（Avrami）方程：假定條件：均勻成核、球形晶核，N、G不隨時間改變、恒溫假定條件：均勻成核、球形晶核，N隨時間指數(shù)衰減、恒溫第27頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月28再結(jié)晶1)再結(jié)晶過程有孕育期；2)再結(jié)晶剛開始速度慢，逐步加快，到再結(jié)晶分?jǐn)?shù)為50%時速度最快，隨后逐漸變慢

再結(jié)晶的特點第28頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月29再結(jié)晶

與固態(tài)相變

異同S—型曲線轉(zhuǎn)變率~時間孕育期長大期開始終了轉(zhuǎn)變率時間（對數(shù)形式）

再結(jié)晶的晶核不是新相，晶體結(jié)構(gòu)未變，而固態(tài)相變出現(xiàn)新相；

固態(tài)相變傾向于晶界成核，而再結(jié)晶以亞晶為基礎(chǔ)；兩者動力學(xué)過程相似。固態(tài)相變再結(jié)晶第29頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月30再結(jié)晶溫度

recrystallizationtemperature定義1：冷變形金屬開始進(jìn)行再結(jié)晶的最低溫度。定義2：工業(yè)生產(chǎn)中，以經(jīng)過大變形量（~70%以上）的變形金屬，經(jīng)1h退火后完成再結(jié)晶（

R95%）所對應(yīng)的溫度。再結(jié)晶不是一個恒溫過程，它是自某一溫度開始，在一個溫度范圍內(nèi)連續(xù)進(jìn)行的過程，發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度稱再結(jié)晶溫度。第30頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月31T再與ε的關(guān)系影響再結(jié)晶溫度的因素：1、金屬的預(yù)先變形度：金屬預(yù)先變形程度越大,再結(jié)晶溫度越低。當(dāng)變形度達(dá)到一定值后，再結(jié)晶溫度趨于某一最低值，稱最低再結(jié)晶溫度。純金屬的最低再結(jié)晶溫度與其熔點之間的近似關(guān)系:T再≈(0.35-0.4)T熔，其中T再、T熔為絕對溫度K.金屬熔點越高,T再也越高.T再℃=(T熔℃+273)×0.4–273，如Fe的T再=(1538+273)×0.4–273=451℃Fe的再結(jié)晶溫度？第31頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月322、金屬的純度金屬中的微量雜質(zhì)或合金元素，尤其高熔點元素起阻礙擴(kuò)散和晶界遷移作用，使再結(jié)晶溫度顯著提高.eg.C加入到純Fe中變成低C鋼，再結(jié)晶溫度變?yōu)?40℃。第32頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月335、加熱速度和保溫時間提高加熱速度會使再結(jié)晶推遲到較高溫度發(fā)生,延長加熱時間,使原子擴(kuò)散充分,再結(jié)晶溫度降低。生產(chǎn)中，把消除加工硬化的熱處理稱為再結(jié)晶退火recrystallizationannealing。再結(jié)晶退火溫度比再結(jié)晶溫度高100~200℃。3.原始晶粒尺寸：晶粒越細(xì)，再結(jié)晶溫度越低；4.第二相粒子：可提高、或降低再結(jié)晶溫度；第33頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月34再結(jié)晶后晶粒的大小由約翰遜-梅厄方程得再結(jié)晶晶粒尺寸d為：（a）變形度的影響（b）溫度的影響影響因素第34頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月35預(yù)先變形度的影響，實質(zhì)上是變形均勻程度的影響.當(dāng)變形度很小時，晶格畸變小，不足以引起再結(jié)晶.當(dāng)變形達(dá)到2~10%時，只有部分晶粒變形，變形極不均勻，再結(jié)晶晶粒大小相差懸殊，易互相吞并和長大,再結(jié)晶后晶粒特別粗大，這個變形度稱臨界變形度。1、預(yù)先變形度當(dāng)超過臨界變形度后，隨變形程度增加，變形越來越均勻，再結(jié)晶時形核量大而均勻，使再結(jié)晶后晶粒細(xì)而均勻，達(dá)到一定變形量之后，晶粒度基本不變。對于某些金屬，當(dāng)變形量相當(dāng)大時(

90%)，再結(jié)晶后晶粒又重新出現(xiàn)粗化現(xiàn)象，一般認(rèn)為這與形成織構(gòu)有關(guān).預(yù)先變形度對再結(jié)晶晶粒度的影響再結(jié)晶晶粒大小的控制（晶粒大小－變形量關(guān)系圖）第35頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月362原始晶粒尺寸:晶粒越小，驅(qū)動力越大，形核位置越多，使晶粒細(xì)化。3合金元素和雜質(zhì):增加儲存能，阻礙晶界移動，有利于晶粒細(xì)化。4溫度:退火溫度越高，回復(fù)程度越大，儲存能減小，晶粒粗化；同時臨界變形度越小，晶粒粗大。再結(jié)晶退火溫度對晶粒度的影響溫度的影響第36頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月37再結(jié)晶全圖：再結(jié)晶退火溫度-變形量-再結(jié)晶后晶粒尺寸關(guān)系臨界變形區(qū)第37頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月38再結(jié)晶的應(yīng)用

恢復(fù)變形能力

改善顯微組織再結(jié)晶退火消除各向異性

提高組織穩(wěn)定性再結(jié)晶退火溫度：T再＋100～200℃。

第38頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月39黃銅再結(jié)晶后晶粒的長大580oC保溫8秒后的組織580oC保溫15分后的組織700oC保溫10分后的組織5.4再結(jié)晶后的晶粒長大graingrowth再結(jié)晶完成后，若繼續(xù)升高加熱溫度或延長保溫時間，將發(fā)生晶粒長大，這是一個自發(fā)的過程。第39頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月40

驅(qū)動力：界面能差

長大方式：

正常長大；異常長大（二次再結(jié)晶）第40頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月41晶粒長大Graingrowth—正常長大

正常長大：大多數(shù)晶粒幾乎同時長大，晶粒長大的驅(qū)動力是降低其界面能，晶粒界面的不同曲率是造成界面遷移的直接原因，界面總是向曲率中心的方向移動。晶界運動方向原子擴(kuò)散方向晶粒長大示意圖第41頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月42晶粒的長大是通過晶界遷移進(jìn)行的，是大晶粒吞并小晶粒的過程。晶粒粗大會使金屬的強(qiáng)度、尤其是塑性和韌性降低。原子穿過晶界擴(kuò)散晶界遷移方向第42頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月43影響晶粒長大的因素(1)溫度。溫度越高，晶界易遷移，晶粒易粗化。(2)分散相粒子。阻礙晶界遷移，降低晶粒長大速率。(3)雜質(zhì)與合金元素。“氣團(tuán)”作釘扎晶界,不利于晶界移動。(4)晶粒位向差。小角度晶界的界面能小于大角度晶界，因而前者的移動速率低于后者。第43頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月44晶粒長大Graingrowth—異常長大

異常長大（不連續(xù)晶粒長大、二次再結(jié)晶）：少數(shù)晶粒突發(fā)性不均勻長大，使晶粒之間尺寸差別顯著增大，直至這些迅速長大的晶粒完全相互接觸為止。

形成條件：正常晶粒長大過程被分散相粒子、織構(gòu)或表面熱蝕溝等強(qiáng)烈阻礙，能夠長大的晶粒數(shù)目較少，致使晶粒大小相差懸殊。第44頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月45

各向異性織構(gòu)明顯優(yōu)化磁導(dǎo)率對組織和性能的影響晶粒大小不均性能不均降低強(qiáng)度和塑韌性晶粒粗大提高表面粗糙度第45頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月46Mg-3Al-0.8Zn合金退火組織a正常再結(jié)晶，b晶粒長大，c二次再結(jié)晶第46頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月47再結(jié)晶退火的組織1再結(jié)晶織構(gòu):對于變形織構(gòu)的金屬及合金，退火可將形變織構(gòu)消除，也可形成新織構(gòu)。

擇優(yōu)形核（沿襲形變織構(gòu)）擇優(yōu)生長（特殊位向的再結(jié)晶晶核快速長大）2退火孿晶:因晶界遷移出現(xiàn)層錯形成的。700oC保溫10分后的組織第47頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月48軋制模鍛拉拔自由鍛熱加工第48頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月495.5金屬的熱加工1冷加工與熱加工的區(qū)別低于再結(jié)晶溫度的加工變形稱為冷加工高于再結(jié)晶溫度的加工變形稱為熱加工熱加工：加工硬化

動態(tài)回復(fù)與再結(jié)晶Fe的再結(jié)晶溫度為451℃，其在400℃以下仍為冷加工。而Sn的再結(jié)晶溫度為-71℃，則其在室溫下為熱加工。

軟化抵消第49頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月50金屬的冷熱加工模鍛自由鍛軋制正擠壓反擠壓拉拔沖壓第50頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月51動態(tài)回復(fù)與動態(tài)再結(jié)晶

1動態(tài)回復(fù)：在塑變過程中發(fā)生的回復(fù)。

2動態(tài)再結(jié)晶：在塑變過程中發(fā)生的再結(jié)晶。

特點反復(fù)形核，有限長大，晶粒較細(xì)。包含亞晶粒，位錯密度較高，強(qiáng)度硬度高。應(yīng)用：采用低的變形終止溫度、大的最終變形量、快的冷卻速度可獲得細(xì)小晶粒。第51頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月522熱加工對金屬組織和性能的影響熱加工可使鑄態(tài)金屬與合金中的氣孔焊合，使粗大的樹枝晶或拄狀晶破碎，從而使組織致密、成分均勻、晶粒細(xì)化，力學(xué)性能提高。熱加工使鑄態(tài)金屬中的非金屬夾雜沿變形方向拉長，形成彼此平行的宏觀條紋，稱作流線，由這種流線體現(xiàn)的組織稱纖維組織。它使鋼產(chǎn)生各向異性，在制定加工工藝時，應(yīng)使流線分布合理，盡量與拉應(yīng)力方向一致。

吊鉤中的纖維組織第52頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月53在加工亞共析鋼時，發(fā)現(xiàn)鋼中的F與P呈帶狀分布，這種組織稱帶狀組織。帶狀組織與枝晶偏析被沿加工方向拉長有關(guān)。可通過多次正火或擴(kuò)散退火消除.正火組織帶狀組織第53頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月54晶粒大小的控制。熱加工時動態(tài)再結(jié)晶的晶粒大小主要取決于變形時的流變應(yīng)力，應(yīng)力越大，晶粒越細(xì)小。添加微量的合金元素可抑制熱加工后的靜態(tài)再結(jié)晶，熱加工后的細(xì)晶材料具有較高的強(qiáng)韌性。第54頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月55熱加工能量消耗小，但鋼材表面易氧化。一般用于截面尺寸大、變形量大、在室溫下加工困難的工件。而冷加工一般用于截面尺寸小、塑性好、尺寸精度及表面光潔度要求高的工件。第55頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月56Recovery？Recrystallization？InfluencingfactorsDrivingRecrystallizationtemperatureNuclear6thGraingrowth？Normalandabnormal第56頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月573超塑性superplasticity超塑性：某些材料在特定變形條件下呈現(xiàn)的特別大的延伸率500-2000%。條件：晶粒細(xì)小、溫度范圍（0.5~0.65Tm）、應(yīng)變速率小（1～0.01%/s）。本質(zhì)：多數(shù)觀點認(rèn)為是由晶界的滑動和晶粒的轉(zhuǎn)動所致。應(yīng)用：復(fù)雜零件的精密成形；難于熱變形材料的加工。第57頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月58超塑性材料的組織結(jié)構(gòu)特點：A超塑性變形時盡管變形量很大，但晶粒沒有被拉長，仍保持等軸狀；B超塑性變形沒有晶內(nèi)滑移和位錯密度的變化；C超塑性變形過程中晶粒有所長大，且形變量越大，應(yīng)變速率越小，晶粒長大越明顯；D超塑性變形時產(chǎn)生晶粒換位，使晶粒趨于無規(guī)則排列，可消除再結(jié)晶織構(gòu)和帶狀組織。第58頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月59超塑性合金材料種類：最常用的鋁、鎳、銅、鐵、合金均有10～15個牌號，它們的延伸率在200～2000％之間。如鋁鋅共晶合金為1000％，鋁銅共晶合金為1150％，純鋁高達(dá)6000％，碳和不銹鋼在150～800％之間，鈦合金在450～1000％之間。

第59頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月60金屬經(jīng)過塑性變形后回復(fù)加工硬化殘余應(yīng)力√

退化處理再結(jié)晶晶粒長大特點特點晶粒形核和長大再結(jié)晶溫度長大特點本章小結(jié)第60頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月61LawsofrecrystallizationThereareseveral,largelyempiricallawsofrecrystallization:Thermallyactivated.Therateofthemicroscopicmechanismscontrollingthenucleationandgrowthofrecrystallisedgrainsdependontheannealingtemperature.Arrhenius-typeequationsindicateanexponentialrelationship.第61頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月62Criticaltemperature.Followingfromthepreviousruleitisfoundthatrecrystallizationrequiresaminimumtemperatureforthenecessaryatomicmechanismstooccur.Thisrecrystallizationtemperaturedecreaseswithannealingtime.Criticaldeformation.Thepriordeformationappliedtothematerialmustbeadequatetoprovidenucleiandsufficientstoredenergytodrivetheirgrowth.第62頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月63Lawsofrecrystallization(cont)Thereareseveral,largelyempiricallawsofrecrystallization:Deformationaffectsthecriticaltemperature.Increasingthemagnitudeofpriordeformation,orreducingthedeformationtemperature,willincreasethestoredenergyandthenumberofpotentialnuclei.Asaresulttherecrystallizationtemperaturewilldecreasewithincreasingdeformation.第63頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月64Initialgrainsizeaffectsthecriticaltemperature.

Grainboundariesaregoodsitesfornucleitoform.SinceanincreaseingrainsizeresultsinfewerboundariesthisresultsinadecreaseinthenucleationrateandhenceanincreaseintherecrystallizationtemperatureDe