再结晶的基本过程 经过塑性变形后的金属材料在加热到较高温度时 (一般大于04Tn),可以发生晶粒的重新改组。同结晶 过程类似,首先在材料中形成新的无畸变的小晶粒, 这些小晶粒消耗周围发生过变形的晶体而不断长大, 同时也有新的小晶粒形成,直到新的晶粒全部代替变 形过的晶体。这个过程也是一形核和核心长大,称为 再结晶 材料发生了再结晶后,由于全部用新生成的晶粒 替换了原发生过塑性变形的晶粒,所以材料经过再结 晶后,由冷塑性变形带来的所有性能变化就全部消失, 材料的组织发生了变化,性能完全彻底回到变形前的 状态
再结晶的基本过程 经过塑性变形后的金属材料在加热到较高温度时 (一般大于0.4Tm),可以发生晶粒的重新改组。同结晶 过程类似,首先在材料中形成新的无畸变的小晶粒, 这些小晶粒消耗周围发生过变形的晶体而不断长大, 同时也有新的小晶粒形成,直到新的晶粒全部代替变 形过的晶体。这个过程也是一形核和核心长大,称为 再结晶。 材料发生了再结晶后,由于全部用新生成的晶粒 替换了原发生过塑性变形的晶粒,所以材料经过再结 晶后,由冷塑性变形带来的所有性能变化就全部消失, 材料的组织发生了变化,性能完全彻底回到变形前的 状态
再结晶的转变不是相变 冷塑性变形后的发生再结晶,晶粒以形核和晶核 长大来进行,但再结晶过程不是相变。原因有: 1.变化前后的晶粒成分相同,晶体结构并未发生变化, 因此它们是属于同一个相。 2.再结晶不像相变那样,有转变的临界温度点,即没 有确定的转变温度。 3.再结晶过程是不可逆的,相变过程在外界条件变化 后可以发生可逆变化。 4发生再结晶的热力学驱动力是冷塑性变形晶体的畸 变能,也称为储存能
再结晶的转变不是相变 冷塑性变形后的发生再结晶,晶粒以形核和晶核 长大来进行,但再结晶过程不是相变。原因有: 1. 变化前后的晶粒成分相同,晶体结构并未发生变化, 因此它们是属于同一个相。 2. 再结晶不像相变那样,有转变的临界温度点,即没 有确定的转变温度。 3. 再结晶过程是不可逆的,相变过程在外界条件变化 后可以发生可逆变化。 4. 发生再结晶的热力学驱动力是冷塑性变形晶体的畸 变能,也称为储存能
再结晶的晶界弓出的形核机制 金属在变形时是不均匀的,若晶界两边一个晶粒 的位错密度高,另一个位错密度低,在加热时晶界会 向位错密度高的一侧突然移动,从位错高的一侧的原 子转移到位错低的一侧,新的排列应为无畸变区,这 个区域就是再结晶核心。 和结晶形核方式类 似,晶界弯曲后,一方 面界的弯曲面因面积增 加会增加界面能,另 2a 方面形核区中原变形区 间有应变能释放
再结晶的晶界弓出的形核机制 金属在变形时是不均匀的,若晶界两边一个晶粒 的位错密度高,另一个位错密度低,在加热时晶界会 向位错密度高的一侧突然移动,从位错高的一侧的原 子转移到位错低的一侧,新的排列应为无畸变区,这 个区域就是再结晶核心。 和结晶形核方式类 似,晶界弯曲后,一方 面界的弯曲面因面积增 加会增加界面能,另一 方面形核区中原变形区 间有应变能释放
再结晶的晶界弓出的形核机制 形核的临界条件是: 2σ II E、 其中E为单位体积内的 2a 应变畸变能,σ为界面 能,a为生成前晶界的 半径 和液体结晶形核不相同的是如果达不到临界条件, 晶界也会弯曲,到一定程度停止但不会消失(相关的定 量数学式略)。同时位错低的一边的原子在晶核处重排 列,从原变形状态改变为无变形状态,超过一定的区 域与原晶粒形成大的取向差,即独立形成一新晶粒
再结晶的晶界弓出的形核机制 和液体结晶形核不相同的是如果达不到临界条件, 晶界也会弯曲,到一定程度停止但不会消失(相关的定 量数学式略)。同时位错低的一边的原子在晶核处重排 列,从原变形状态改变为无变形状态,超过一定的区 域与原晶粒形成大的取向差,即独立形成一新晶粒。 形核的临界条件是 : 其中ES为单位体积内的 应变畸变能,σ为界面 能,a为生成前晶界的 半径
晶界弓出的形核例证 晶界弓 出形核这种 现象在铜、 镍、银、铝 及铝一铜合 金中曾直接 观察到。 d 晶界的突然弓出移动形核
晶界弓出的形核例证 晶界弓 出形核这种 现象在铜、 镍、银、铝 及铝—铜合 金中曾直接 观察到