1、材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院Engineering Materials第五章金屬的塑性變形與再結(jié)晶第五章金屬的塑性變形與再結(jié)晶兩個(gè)方面的問題兩個(gè)方面的問題l 塑性變形塑性變形 各種壓力加工，如軋制、鍛造、擠壓、拉拔、沖壓等，均能使金屬發(fā)生各種壓力加工，如軋制、鍛造、擠壓、拉拔、沖壓等，均能使金屬發(fā)生塑性變形。塑性變形。一般來說，金屬在常溫下發(fā)生的塑性變形是冷塑性變形。一般來說，金屬在常溫下發(fā)生的塑性變形是冷塑性變形。金屬發(fā)生冷塑性變形后，其內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)和性能均將發(fā)生變化，宏觀金屬發(fā)生冷塑性變形后，其內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)和性能均將發(fā)生變化，宏觀性能表現(xiàn)為強(qiáng)度和硬度、電阻率升高，塑性和韌性、耐

2、腐蝕性降低。性能表現(xiàn)為強(qiáng)度和硬度、電阻率升高，塑性和韌性、耐腐蝕性降低。l 回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶經(jīng)過冷塑性變形的金屬被重新加熱后，其內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)和性能又將發(fā)經(jīng)過冷塑性變形的金屬被重新加熱后，其內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)和性能又將發(fā)生變化，宏觀性能表現(xiàn)為強(qiáng)度和硬度降低，塑性和韌性升高。生變化，宏觀性能表現(xiàn)為強(qiáng)度和硬度降低，塑性和韌性升高。未變形未變形滑移滑移 孿生孿生 5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形一、單晶體金屬的塑性變形一、單晶體金屬的塑性變形滑移滑移：在切應(yīng)力作用在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分沿一下，晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生相對滑動(dòng)另一部分發(fā)生相

3、對滑動(dòng)位移的現(xiàn)象。位移的現(xiàn)象。孿生孿生：在切應(yīng)力作用在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分沿一下，晶體的一部分沿一定的晶面和晶向相對于定的晶面和晶向相對于另一部分發(fā)生對稱切變另一部分發(fā)生對稱切變的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。兩種方式：兩種方式：1 1、滑移變形的特點(diǎn)、滑移變形的特點(diǎn)滑移只能在切應(yīng)力的作用下發(fā)生滑移只能在切應(yīng)力的作用下發(fā)生產(chǎn)生滑移所需的最小切應(yīng)力稱為臨界切應(yīng)力。產(chǎn)生滑移所需的最小切應(yīng)力稱為臨界切應(yīng)力。5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形鋅單晶體拉伸試驗(yàn)示意圖鋅單晶體拉伸試驗(yàn)示意圖重要現(xiàn)象：重要現(xiàn)象：當(dāng)外力與滑移所發(fā)生的晶當(dāng)外力與滑移所發(fā)生的晶面之間呈面之間呈4545 時(shí)，臨界切應(yīng)力時(shí)，臨界切應(yīng)力最小

4、，即當(dāng)單晶體在外力作用最小，即當(dāng)單晶體在外力作用下，呈下，呈4545 角的晶面最容易產(chǎn)角的晶面最容易產(chǎn)生滑移。生滑移?；蒲卦用芏茸畲蟮木婧驮用芏茸畲蟮木虬l(fā)生滑移沿原子密度最大的晶面和原子密度最大的晶向發(fā)生滑移面滑移面滑移方向滑移方向滑移系滑移系體心立方晶格（體心立方晶格（bcc)面心立方晶格面心立方晶格(fcc)密排六方晶格密排六方晶格(hcp)1101115.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形重要結(jié)論：重要結(jié)論：滑移系越多，則金屬發(fā)生滑移的可能性越大，該金屬的塑性也越好。滑移系越多，則金屬發(fā)生滑移的可能性越大，該金屬的塑性也越好。滑移的結(jié)果會(huì)在金屬表面造成臺(tái)階。滑移的結(jié)果會(huì)在金屬

5、表面造成臺(tái)階。5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形滑移時(shí)兩部分晶體的相對位移是原子間距的整數(shù)倍滑移時(shí)兩部分晶體的相對位移是原子間距的整數(shù)倍滑移帶和滑移線滑移帶和滑移線滑移的同時(shí)伴隨著晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)滑移的同時(shí)伴隨著晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)單晶體拉伸變形過程單晶體拉伸變形過程a)原試樣；原試樣；b)自由滑移變形；自由滑移變形；c)受夾頭限制時(shí)的變形受夾頭限制時(shí)的變形5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形2 2、滑移的機(jī)理、滑移的機(jī)理 滑移是通過位錯(cuò)在滑移面上的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的?；剖峭ㄟ^位錯(cuò)在滑移面上的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)位錯(cuò)線掃過滑移面到達(dá)金屬表面時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)原子間距的滑移量，當(dāng)位錯(cuò)線掃過滑移面到達(dá)金屬表面時(shí)，便產(chǎn)

6、生一個(gè)原子間距的滑移量，同一滑移面上若有大量位錯(cuò)移出，則會(huì)在金屬表面形成一條滑移線。同一滑移面上若有大量位錯(cuò)移出，則會(huì)在金屬表面形成一條滑移線。重要結(jié)論：重要結(jié)論： 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)越困難，則金屬的強(qiáng)度越高；反之則強(qiáng)度越低，塑性越好。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)越困難，則金屬的強(qiáng)度越高；反之則強(qiáng)度越低，塑性越好。5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形晶體通過位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)而造成滑移晶體通過位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)而造成滑移 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng).swf 位錯(cuò)位錯(cuò)3D運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng).swf5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形二、多晶體金屬的塑性變形二、多晶體金屬的塑性變形多晶體金屬發(fā)生塑性變形的方式仍然是滑移或?qū)\生。多晶體金屬發(fā)生塑性變形的方式仍然

7、是滑移或?qū)\生。（一）晶界和晶粒位向?qū)Χ嗑w塑性變形的影響（一）晶界和晶粒位向?qū)Χ嗑w塑性變形的影響晶界的存在和每個(gè)晶粒間存在的位向差將導(dǎo)致強(qiáng)度和硬度提高。晶界的存在和每個(gè)晶粒間存在的位向差將導(dǎo)致強(qiáng)度和硬度提高。 （原子紊亂）（易變形位向不同）（原子紊亂）（易變形位向不同）位錯(cuò)的塞積位錯(cuò)的塞積5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形（二）晶粒大小對多晶體金屬力學(xué)性能的影響（二）晶粒大小對多晶體金屬力學(xué)性能的影響1 1、對硬度和強(qiáng)度的影響、對硬度和強(qiáng)度的影響晶粒越小，則晶界越多，金屬的強(qiáng)度和硬度越高；晶粒越小，則晶粒晶粒越小，則晶界越多，金屬的強(qiáng)度和硬度越高；晶粒越小，則晶粒越多，位向差越顯著，每

8、個(gè)晶粒變形時(shí)受到的約束也越大，金屬的強(qiáng)度和越多，位向差越顯著，每個(gè)晶粒變形時(shí)受到的約束也越大，金屬的強(qiáng)度和硬度越高。硬度越高。因此，多晶體金屬的晶粒越細(xì)小，則強(qiáng)度和硬度越高。因此，多晶體金屬的晶粒越細(xì)小，則強(qiáng)度和硬度越高。2 2、對塑性和韌性的影響、對塑性和韌性的影響晶粒越小，則晶粒越多，同時(shí)參與變形的晶粒也越多，變形越均勻，晶粒越小，則晶粒越多，同時(shí)參與變形的晶粒也越多，變形越均勻，不易造成局部應(yīng)力集中，可推遲裂紋的形成和擴(kuò)展，使金屬能夠發(fā)生很大不易造成局部應(yīng)力集中，可推遲裂紋的形成和擴(kuò)展，使金屬能夠發(fā)生很大的塑性變形而不斷裂。同時(shí)，要使金屬斷裂則需要更大的能量。的塑性變形而不斷裂。同時(shí)，要

9、使金屬斷裂則需要更大的能量。因此，多晶體金屬的晶粒越細(xì)小，則塑性和韌性越好。因此，多晶體金屬的晶粒越細(xì)小，則塑性和韌性越好。 細(xì)晶強(qiáng)化：細(xì)晶強(qiáng)化：通過細(xì)化多晶體金屬的晶粒，以同時(shí)提高金屬的強(qiáng)度和硬度、塑性和通過細(xì)化多晶體金屬的晶粒，以同時(shí)提高金屬的強(qiáng)度和硬度、塑性和韌性的方法。韌性的方法。5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形三、合金的塑性變形三、合金的塑性變形（一）單相固溶體合金的塑性變形（一）單相固溶體合金的塑性變形固溶體中存在溶質(zhì)原子，造成晶格畸變，從而對位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)有阻礙固溶體中存在溶質(zhì)原子，造成晶格畸變，從而對位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用，使合金的強(qiáng)度和硬度升高。作用，使合金的強(qiáng)度和硬度升高

10、。溶質(zhì)原子在位錯(cuò)線上的偏聚，會(huì)對位錯(cuò)起溶質(zhì)原子在位錯(cuò)線上的偏聚，會(huì)對位錯(cuò)起“釘扎釘扎”作用，使位錯(cuò)運(yùn)作用，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)困難，也使合金的強(qiáng)度和硬度升高。動(dòng)困難，也使合金的強(qiáng)度和硬度升高。 固溶強(qiáng)化：固溶強(qiáng)化：通過在金屬中溶入某種溶質(zhì)元素，從而形成固溶體而使合金的強(qiáng)度通過在金屬中溶入某種溶質(zhì)元素，從而形成固溶體而使合金的強(qiáng)度和硬度提高的方法。和硬度提高的方法。5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形（二）多相合金的塑性變形（二）多相合金的塑性變形多相合金的組織中通常有兩類不同的相，一是連續(xù)分布的基體相，多相合金的組織中通常有兩類不同的相，一是連續(xù)分布的基體相，二是以一定的形狀和數(shù)量分布在基體相中的分

11、散相（又稱為第二相）。二是以一定的形狀和數(shù)量分布在基體相中的分散相（又稱為第二相）。分散相的性質(zhì)、形狀、大小、數(shù)量及分布對多相合金的塑性變形和分散相的性質(zhì)、形狀、大小、數(shù)量及分布對多相合金的塑性變形和力學(xué)性能有很大的影響。力學(xué)性能有很大的影響。1 1、第二相以網(wǎng)狀分布在晶界上、第二相以網(wǎng)狀分布在晶界上降低強(qiáng)度和韌性。降低強(qiáng)度和韌性。如過共析鋼平衡組織中的如過共析鋼平衡組織中的FeFe3 3C C。2 2、第二相以片狀分布在基體相中、第二相以片狀分布在基體相中提高強(qiáng)度和硬度，降低塑性和韌性。提高強(qiáng)度和硬度，降低塑性和韌性。如共析鋼平衡組織中的如共析鋼平衡組織中的FeFe3 3C C。3 3、第二

12、相以顆粒狀分布在基體相中、第二相以顆粒狀分布在基體相中顯著提高強(qiáng)度和硬度，略降低塑性和韌性。顯著提高強(qiáng)度和硬度，略降低塑性和韌性。如粒狀珠光體中的如粒狀珠光體中的FeFe3 3C C。 彌散強(qiáng)化：彌散強(qiáng)化：第二相以細(xì)小的顆粒形狀，均勻彌散地分布在基體相中，以第二相以細(xì)小的顆粒形狀，均勻彌散地分布在基體相中，以顯著提顯著提高合金強(qiáng)度和硬度的高合金強(qiáng)度和硬度的方法。又稱為分散強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化。方法。又稱為分散強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化。 黃銅中圍繞著黃銅中圍繞著Al2O3顆粒的位錯(cuò)環(huán)顆粒的位錯(cuò)環(huán) AlAl2 2O O3 3位錯(cuò)環(huán)位錯(cuò)環(huán)位錯(cuò)線位錯(cuò)線5.15.1金屬的塑性變形金屬的塑性變形位

13、錯(cuò)線切過留下的痕跡位錯(cuò)線切過留下的痕跡NiNi3 3AlAl粒子粒子在在NiCrAl合金中位錯(cuò)切過合金中位錯(cuò)切過Ni3Al粒子粒子一、塑性變形對金屬組織影響一、塑性變形對金屬組織影響 1 1、晶粒形狀發(fā)生變化、晶粒形狀發(fā)生變化等軸狀等軸狀晶粒伸長晶粒伸長纖維狀纖維狀 2 2、晶粒破碎成亞晶粒、晶粒破碎成亞晶粒 隨著變形量的增加，位錯(cuò)密度不斷升高，晶粒內(nèi)形成許多亞晶粒。隨著變形量的增加，位錯(cuò)密度不斷升高，晶粒內(nèi)形成許多亞晶粒。3 3、產(chǎn)生形變織構(gòu)、產(chǎn)生形變織構(gòu) 由于塑性變形使晶粒具有擇優(yōu)取向的組織，稱為形變織構(gòu)。由于塑性變形使晶粒具有擇優(yōu)取向的組織，稱為形變織構(gòu)。5.25.2塑性變形對金屬組織和

14、性能的影響塑性變形對金屬組織和性能的影響 晶粒拉長晶粒拉長.swf 性能各向異性性能各向異性5.25.2塑性變形對金屬組織和性能的影響塑性變形對金屬組織和性能的影響深沖件的制耳深沖件的制耳5.25.2塑性變形對金屬組織和性能的影響塑性變形對金屬組織和性能的影響二、塑性變形對金屬性能的影響二、塑性變形對金屬性能的影響 1 1、產(chǎn)生加工硬化、產(chǎn)生加工硬化 加工硬化（形變強(qiáng)化）：加工硬化（形變強(qiáng)化）： 隨著變形量的增加，金屬強(qiáng)度和硬度升高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。隨著變形量的增加，金屬強(qiáng)度和硬度升高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。殘余內(nèi)應(yīng)力的危害：殘余內(nèi)應(yīng)力的危害：引起壓力加工、熱處理引起壓力加工、熱處理過程

15、中零件的變形和開裂。過程中零件的變形和開裂。降低金屬的強(qiáng)度（第一、降低金屬的強(qiáng)度（第一、二類內(nèi)應(yīng)力）。二類內(nèi)應(yīng)力）。降低金屬的耐腐蝕性。降低金屬的耐腐蝕性。殘余內(nèi)應(yīng)力的消除：殘余內(nèi)應(yīng)力的消除：去應(yīng)力退火或低溫回火。去應(yīng)力退火或低溫回火。5.25.2塑性變形對金屬組織和性能的影響塑性變形對金屬組織和性能的影響2 2、產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力、產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力宏觀內(nèi)應(yīng)力（第一類內(nèi)應(yīng)力）：宏觀內(nèi)應(yīng)力（第一類內(nèi)應(yīng)力）：平衡于金平衡于金屬表層與心部之間的內(nèi)應(yīng)力。屬表層與心部之間的內(nèi)應(yīng)力。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：表層與心部變形不一致。表層與心部變形不一致。微觀內(nèi)應(yīng)力（第二類內(nèi)應(yīng)力）：微觀內(nèi)應(yīng)力（第二類內(nèi)應(yīng)力）：平衡于晶

16、平衡于晶粒之間或晶粒內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力。粒之間或晶粒內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：晶粒之間的變形不均勻。晶粒之間的變形不均勻。點(diǎn)陣畸變（第三類內(nèi)應(yīng)力）：點(diǎn)陣畸變（第三類內(nèi)應(yīng)力）：存在于晶體存在于晶體缺陷中的內(nèi)應(yīng)力。缺陷中的內(nèi)應(yīng)力。( (占占90%90%以上以上) ) 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：晶體缺陷增加引起畸變增大。晶體缺陷增加引起畸變增大。5.35.3回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶冷變形金屬在不同加熱溫度時(shí)冷變形金屬在不同加熱溫度時(shí)組織和性能的變化組織和性能的變化三、變形金屬在加熱過程中組織和性能的變化：回三、變形金屬在加熱過程中組織和性能的變化：回復(fù)復(fù)+ +再結(jié)晶再結(jié)晶（一）回復(fù)（一）回復(fù) 冷變形金

17、屬在較低溫度加熱時(shí)，在光學(xué)顯微組織發(fā)生改變前所產(chǎn)生的冷變形金屬在較低溫度加熱時(shí)，在光學(xué)顯微組織發(fā)生改變前所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程稱為回復(fù)。某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程稱為回復(fù)。 1 1、組織、結(jié)構(gòu)方面、組織、結(jié)構(gòu)方面顯微組織沒有明顯變化。顯微組織沒有明顯變化。亞結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化，表現(xiàn)為晶體缺陷數(shù)量有所減少。亞結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化，表現(xiàn)為晶體缺陷數(shù)量有所減少?？瘴慌c間隙原子的合并、同一滑移面上的異號(hào)位錯(cuò)相互抵消?？瘴慌c間隙原子的合并、同一滑移面上的異號(hào)位錯(cuò)相互抵消。2 2、性能方面、性能方面力學(xué)性能沒有明顯變化。力學(xué)性能沒有明顯變化。強(qiáng)度和硬度略有下降，塑性和韌性略有升高。強(qiáng)度和硬度略有

18、下降，塑性和韌性略有升高。內(nèi)應(yīng)力和電阻率明顯降低。內(nèi)應(yīng)力和電阻率明顯降低。3 3、工業(yè)應(yīng)用、工業(yè)應(yīng)用去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火將已經(jīng)加工硬化的金屬在較低的溫度下加熱，使其內(nèi)應(yīng)力基本消除，將已經(jīng)加工硬化的金屬在較低的溫度下加熱，使其內(nèi)應(yīng)力基本消除，同時(shí)保持加工硬化的工藝方法。同時(shí)保持加工硬化的工藝方法。 舉例：舉例：冷卷彈簧制品，在成型后進(jìn)行一次冷卷彈簧制品，在成型后進(jìn)行一次250250300300 C C的低溫加熱，充的低溫加熱，充分消除殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，改善性能。分消除殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，改善性能。5.35.3回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶（二）再結(jié)晶（二）再結(jié)晶 冷變形金屬在加熱到一定溫度后，在

19、已變形組織中重新產(chǎn)生無畸變的新冷變形金屬在加熱到一定溫度后，在已變形組織中重新產(chǎn)生無畸變的新晶粒，性能發(fā)生明顯的變化，并恢復(fù)到完全軟化狀態(tài)的過程稱為再結(jié)晶。晶粒，性能發(fā)生明顯的變化，并恢復(fù)到完全軟化狀態(tài)的過程稱為再結(jié)晶。1 1、組織、結(jié)構(gòu)方面、組織、結(jié)構(gòu)方面變形的晶粒完全恢復(fù)為等軸狀晶粒。變形的晶粒完全恢復(fù)為等軸狀晶粒。晶體缺陷數(shù)量明顯減少。晶體缺陷數(shù)量明顯減少。2 2、性能方面、性能方面強(qiáng)度和硬度顯著下降，塑性和韌性顯著升高。強(qiáng)度和硬度顯著下降，塑性和韌性顯著升高。冷變形時(shí)的加工硬化現(xiàn)象完全消失。冷變形時(shí)的加工硬化現(xiàn)象完全消失。內(nèi)應(yīng)力也基本被消除。內(nèi)應(yīng)力也基本被消除。 3 3、工業(yè)應(yīng)用、工業(yè)

20、應(yīng)用再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火將已經(jīng)加工硬化的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，使其發(fā)生再結(jié)晶，以消將已經(jīng)加工硬化的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，使其發(fā)生再結(jié)晶，以消除加工理化的工藝方法。除加工理化的工藝方法。 舉例：舉例：冷拉鋼絲時(shí)，每拉拔一次，中間均進(jìn)行再結(jié)晶退火，消除加工硬冷拉鋼絲時(shí)，每拉拔一次，中間均進(jìn)行再結(jié)晶退火，消除加工硬化，以便于下一次拉拔?；?，以便于下一次拉拔。5.35.3回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶4 4、再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力、再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力來自冷變形所產(chǎn)生的儲(chǔ)存能。再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力來自冷變形所產(chǎn)生的儲(chǔ)存能。再結(jié)晶過程也是一個(gè)形核和長大的過程。在溫度作用下，再結(jié)晶的核再結(jié)晶過程也是一個(gè)形核和

21、長大的過程。在溫度作用下，再結(jié)晶的核心（晶核）在變形造成的最大畸變處形成，隨后進(jìn)一步長大，最終全面替心（晶核）在變形造成的最大畸變處形成，隨后進(jìn)一步長大，最終全面替換畸變的晶粒，金屬組織重新恢復(fù)成無畸變的等軸晶。換畸變的晶粒，金屬組織重新恢復(fù)成無畸變的等軸晶。5 5、再結(jié)晶溫度、再結(jié)晶溫度冷變形金屬發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度。冷變形金屬發(fā)生再結(jié)晶的最低溫度。再結(jié)晶不是一個(gè)恒溫過程，沒有恒定的轉(zhuǎn)變溫度。因此，再結(jié)晶溫度再結(jié)晶不是一個(gè)恒溫過程，沒有恒定的轉(zhuǎn)變溫度。因此，再結(jié)晶溫度的意義是開始發(fā)生再結(jié)晶的溫度，即在畸變的晶粒中產(chǎn)生無畸變等軸晶粒的意義是開始發(fā)生再結(jié)晶的溫度，即在畸變的晶粒中產(chǎn)生無畸變等軸晶

22、粒的最低溫度。的最低溫度。6 6、再結(jié)晶與重結(jié)晶（相變）的區(qū)別、再結(jié)晶與重結(jié)晶（相變）的區(qū)別本質(zhì)區(qū)別在于是否發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的變化。本質(zhì)區(qū)別在于是否發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的變化。再結(jié)晶過程沒有，重結(jié)晶（相變）過程有。再結(jié)晶過程沒有，重結(jié)晶（相變）過程有。5.35.3回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶 純金屬的再結(jié)晶溫度：純金屬的再結(jié)晶溫度：T T再再0.40.4T Tm m， 單位為單位為K K（三）晶粒長大（三）晶粒長大 冷變形金屬在再結(jié)晶結(jié)束后，繼續(xù)升高溫度或保溫，晶粒就會(huì)不斷長大，冷變形金屬在再結(jié)晶結(jié)束后，繼續(xù)升高溫度或保溫，晶粒就會(huì)不斷長大，這一過程即稱為晶粒長大。這一過程即稱為晶粒長大。

23、晶粒長大的類型晶粒長大的類型正常長大正常長大隨溫度升高或保溫時(shí)間延長，晶粒均勻連續(xù)地長大。隨溫度升高或保溫時(shí)間延長，晶粒均勻連續(xù)地長大。反常長大（二次反常長大（二次再結(jié)晶）再結(jié)晶）晶粒不均勻不連續(xù)地迅速長大。晶粒不均勻不連續(xù)地迅速長大。四、影響再結(jié)晶后晶粒度的因素四、影響再結(jié)晶后晶粒度的因素1 1、加熱溫度和保溫時(shí)間、加熱溫度和保溫時(shí)間加熱溫度越高、保溫時(shí)間越長，晶粒越粗大。加熱溫度越高、保溫時(shí)間越長，晶粒越粗大。其中溫度的影響尤其顯著。其中溫度的影響尤其顯著。2 2、變形程度、變形程度變形量較小變形量較小不發(fā)生再結(jié)晶，晶粒保持原狀、大小。不發(fā)生再結(jié)晶，晶粒保持原狀、大小。變形量達(dá)到變形量達(dá)到

24、2 210%10%再結(jié)晶后的晶粒異常粗大。再結(jié)晶后的晶粒異常粗大。2 210%10%的變形量稱為臨界變形度。的變形量稱為臨界變形度。變形量超過臨界變形度變形量超過臨界變形度隨變形程度的增加，晶粒細(xì)小而均勻。隨變形程度的增加，晶粒細(xì)小而均勻。5.35.3回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶5.35.3回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶加熱溫度對晶粒度的影響加熱溫度對晶粒度的影響5.35.3回復(fù)與再結(jié)晶回復(fù)與再結(jié)晶預(yù)先變形程度對晶粒度的影響預(yù)先變形程度對晶粒度的影響一、熱加工與冷加工一、熱加工與冷加工熱加工：熱加工：指在再結(jié)晶溫度以上的加工過程。指在再結(jié)晶溫度以上的加工過程。 冷加工：冷加工：指在再結(jié)晶溫度以下的加工過

25、程。指在再結(jié)晶溫度以下的加工過程。二、動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶二、動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶金屬在熱加工時(shí)，溫度在金屬在熱加工時(shí)，溫度在T再再之上，因此金屬內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行著加工硬化之上，因此金屬內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行著加工硬化與回復(fù)再結(jié)晶軟化兩個(gè)相反的過程，即回復(fù)和再結(jié)晶是邊加工邊發(fā)生的，與回復(fù)再結(jié)晶軟化兩個(gè)相反的過程，即回復(fù)和再結(jié)晶是邊加工邊發(fā)生的，此即動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。此即動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。三、熱加工對金屬組織和性能的影響三、熱加工對金屬組織和性能的影響1 1、改善鑄錠組織、改善鑄錠組織l 使氣孔和裂紋焊合，增大材料的致密性。使氣孔和裂紋焊合，增大材料的致密性。l 改善夾雜物與脆性相的形態(tài)、大小和分布。改善夾雜物與脆性相的形態(tài)、大小和分布。l 部分消除枝晶偏析。部分消除枝晶偏析。l 破碎粗大晶粒而使晶粒細(xì)化。破碎粗大晶粒而使晶粒細(xì)化。5.45.4金屬的熱加工金屬的熱加工思考：思考：純鉛：純鉛：Tm=327 純鎢：純鎢：Tm=3407 2 2、產(chǎn)生熱加工流線、產(chǎn)生熱加工流線組織中的夾雜物及偏析沿變形方向伸長，在宏觀上變成一條條細(xì)線，組織中的夾雜物及偏析沿變形方向伸長，在宏觀上變成一條條細(xì)線，即流線。即流線。由一條條流線溝劃出來的組織稱為纖維組織。由一條條流線溝劃出來的組織稱為纖維組織。出現(xiàn)纖維組織，會(huì)使金屬產(chǎn)生各向異性。順纖維方向具有較高的力學(xué)出現(xiàn)纖維組織，會(huì)使金屬產(chǎn)生各向異性。順