回复和再结晶.pdf

一、冷变形金属在加热时的组织和性能变化 黄 铜 加热温度 ℃  组织变化 回 复：新的无畸变晶粒出现前所产生的亚结构和性能变化 的阶段，在金相显微镜中无明显变化； 再 结 晶：无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程； 晶粒长大：再结晶结束后晶粒的长大过程。 9.3 回复与再结晶 9.3 回复与再结晶  回复和再结晶的驱动力 储存能是变形金属加热时发生回复与再结晶的驱动力 9.3 回复与再结晶  性能变化 9.3 回复与再结晶  冷变形晶体的回复 回复是指在加热温度较低时，由于金属中的点缺陷及位错 近距离迁移而引起的晶内某些变化。 回复是指冷变形金属加热时, 尚未发生光学显微组织变化前 (即再结晶前)的微观结构及性能的变化过程。该过程的驱动 力是弹性畸变能的降低。 9.3 回复与再结晶  性能变化 在回复阶段，金属组织变 化不明显，其强度、硬度 略有下降，塑性略有提高， 但内应力、电阻率等显著 下降。 工业上，常利用回复现象 将冷变形金属低温加热， 既稳定组织又保留加工硬 化，这种热处理方法称去 应力退火。 一、回复的去应力作用 冷变形金属经回复后使内应力得到很大程度的消除,同 时又能保持冷变形的硬化效果, 因此, 回复退火又称为 去应力退火。 在回复阶段，第一类内应力基本可以消除，造成加工硬 化的第三类内应力变化很少，而第二类内应力的消除程 度则介于一、三类内应力之间。 9.3 回复与再结晶 二、回复动力学 9.3 回复与再结晶 回复过程具有以下特点：  回复过程在加热后立刻开始，没有孕育期；  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；  加热温度越高，最终回复程度也越高；  变形量越大，初始晶粒尺寸越小，都有助于加快回复 速率。 9.3 回复与再结晶 三、回复机制 根据加热温度及内部组织结构变化特征、机制的不同, 可将回 复分为低温回复、中温回复、高温回复三种。 l.低温回复 冷变形金属在较低温度(0.lTm～0.3Tm)(Tm为金属的熔点)加热 时所产生的回复称为低温回复。主要局限于点缺陷的运动。 2. 中温回复 冷变形金属在中温(0.3Tm～0.5Tm)加热时所产生的回复称为中 温回复。其主要机制是位错滑移导致位错重新组合, 以及异号 位错互相低消, 使位错密度有所下降。 9.3 回复与再结晶 冷变形金属在较高温度(0.5Tm)加热时产生的回复称为高温 回复。因温度较高, 位错可以被充分激活,使同号刃型位错沿 垂直于滑移面的方向排成小角度亚晶界——多边化  由于位错运动使其由冷 塑性变形时的无序状态 变为垂直分布，形成亚 晶界，这一过程称多边 形化。 9.3 回复与再结晶 回复过程中的位错攀移与滑移 9.3 回复与再结晶 位错在多边化过程中重新分布 9.3 回复与再结晶 发生多边化的驱动力来自应变能的下降。 回复导致的性能变化的解释: 电阻率的显著下降是由于空 位的减少和位错应变能的降低; 内应力的降低主要是由于 晶体弹性应变能的基本消除；硬度和