冷变形金属的回复与再结晶.ppt

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1、第八章 冷变形金属的回复与再结晶第一节第一节 冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的组织与性能变化组织与性能变化 一一 回复与再结晶回复与再结晶 回回复复：冷冷变变形形金金属属在在低低温温加加热热时时，其其显显微微组组织织无无可可见见变变化化，但但其其物物理理、力力学学性性能能却却部部分分恢恢复复到到冷冷变变形形以以前前的过程。的过程。再再结结晶晶：冷冷变变形形金金属属被被加加热热到到适适当当温温度度时时，在在变变形形组组织织内内部部新新的的无无畸畸变变的的等等轴轴晶晶粒粒逐逐渐渐取取代代变变形形晶晶粒粒，而而使形变强化效应完全消除的过程。使形变强化效应完全消除的过程。回复 再结晶 晶粒长大

2、第一节第一节 冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的组织与性能变化组织与性能变化 二二 显微组织变化（示意图）显微组织变化（示意图）回复阶段：显微组织仍为纤维状，无可见变化；回复阶段：显微组织仍为纤维状，无可见变化；再再结结晶晶阶阶段段：变变形形晶晶粒粒通通过过形形核核长长大大，逐逐渐渐转转变变为为新的无畸变的等轴晶粒。新的无畸变的等轴晶粒。晶晶粒粒长长大大阶阶段段：晶晶界界移移动动、晶晶粒粒粗粗化化，达达到到相相对对稳稳定的形状和尺寸。定的形状和尺寸。回复 再结晶 晶粒长大第一节第一节 冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的组织与性能变化组织与性能变化 三三三三 性能变化性能变化性能变化

3、性能变化 1 1 1 1 力学性能（示意图）力学性能（示意图）力学性能（示意图）力学性能（示意图）回复阶段：强度、硬度略有下降，塑性略有提高。回复阶段：强度、硬度略有下降，塑性略有提高。回复阶段：强度、硬度略有下降，塑性略有提高。回复阶段：强度、硬度略有下降，塑性略有提高。再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高。再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高。再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高。再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高。晶粒长大阶段：强度、硬度继续下降，塑性继续提高，晶粒长大阶段：强度、硬度继续下降，塑性继续提高，晶粒长大阶段：强度、硬度继续下降，塑性继续提高

4、，晶粒长大阶段：强度、硬度继续下降，塑性继续提高，粗化严重时下降。粗化严重时下降。粗化严重时下降。粗化严重时下降。2 2 2 2 物理性能物理性能物理性能物理性能密度：在回复阶段变化不大，在再结晶阶段急剧升高；密度：在回复阶段变化不大，在再结晶阶段急剧升高；密度：在回复阶段变化不大，在再结晶阶段急剧升高；密度：在回复阶段变化不大，在再结晶阶段急剧升高；电阻：电阻在回复阶段可明显下降。电阻：电阻在回复阶段可明显下降。电阻：电阻在回复阶段可明显下降。电阻：电阻在回复阶段可明显下降。第一节第一节第一节第一节 冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的组织与性能变

5、化组织与性能变化组织与性能变化组织与性能变化 四四 储存能变化（示意图）储存能变化（示意图）1 1 储储存存能能：存存在在于于冷冷变变形形金金属属内内部部的的一一小小部部分分（1010）变形功。）变形功。弹性应变能（弹性应变能（3 31212）2 2 存存在在形形式式 位位错错（80809090）驱驱动力动力 点缺陷点缺陷 3 3 储储存存能能的的释释放放：原原子子活活动动能能力力提提高高，迁迁移移至至平平衡衡位位置，储存能得以释放。置，储存能得以释放。第一节第一节第一节第一节 冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的冷变形金属在加热时的组织与性能变化组织与性能变化组织与性

6、能变化组织与性能变化 五五 内应力变化内应力变化 回回复复阶阶段段：大大部部分分或或全全部部消消除除第第一一类类内内应应力力，部部分分消消除第二、三类内应力；除第二、三类内应力；再结晶阶段：内应力可完全消除。再结晶阶段：内应力可完全消除。第二节第二节 回复回复 一一 回复动力学（示意图）回复动力学（示意图）1 1 加工硬化残留率与退火温度和时间的关系加工硬化残留率与退火温度和时间的关系ln(ln(x x0 0/x/x)=)=c c0 0t texp(exp(-Q/RT-Q/RT)x x0 0 原始加工硬化残留率；原始加工硬化残留率；x x退火时加工硬化残留率；退火时加工硬化残留率；c c0 0

7、比例常数；比例常数；t t加热时间；加热时间；T T加热温度。加热温度。第二节 回复 一一一一 回复动力学（示意图）回复动力学（示意图）回复动力学（示意图）回复动力学（示意图）2 2 2 2 动力学曲线特点动力学曲线特点动力学曲线特点动力学曲线特点 （1 1 1 1）没有孕育期；）没有孕育期；）没有孕育期；）没有孕育期；（2 2 2 2）开始变化快，随后变慢；）开始变化快，随后变慢；）开始变化快，随后变慢；）开始变化快，随后变慢；（3 3 3 3）长时间处理后，性能趋于一平衡值。）长时间处理后，性能趋于一平衡值。）长时间处理后，性能趋于一平衡值。）长时间处理后，性能趋于一平衡值。第二节 回复

8、二二 回复机理回复机理 1 1 低温回复（低温回复（0.10.10.3Tm0.3Tm）移至晶界、位错处移至晶界、位错处点点缺缺陷陷运运动动 空空位位间间隙隙原原子子 消消失失 缺缺陷陷密度降低密度降低 空空位位聚聚集集（空空位位群群、对）对）第二节 回复 二二二二 回复机理回复机理回复机理回复机理 2 2 2 2 中温回复中温回复中温回复中温回复 （0.30.30.30.30.5Tm0.5Tm0.5Tm0.5Tm）异号位错相遇而抵销异号位错相遇而抵销异号位错相遇而抵销异号位错相遇而抵销位错滑移位错滑移位错滑移位错滑移 位错缠结重新排列位错缠结重新排列位错缠结重新排列位错缠结重新排列 位错密度降

9、低位错密度降低位错密度降低位错密度降低 亚晶粒长大亚晶粒长大亚晶粒长大亚晶粒长大第二节 回复 二二二二 回复机理回复机理回复机理回复机理 3 3 3 3 高温回复（高温回复（高温回复（高温回复（0.5Tm0.5Tm0.5Tm0.5Tm）位错攀移（滑移）位错攀移（滑移）位错攀移（滑移）位错攀移（滑移）位错垂直排列（亚晶界）位错垂直排列（亚晶界）位错垂直排列（亚晶界）位错垂直排列（亚晶界）多边化（亚晶粒）多边化（亚晶粒）多边化（亚晶粒）多边化（亚晶粒）弹性畸变能降低。弹性畸变能降低。弹性畸变能降低。弹性畸变能降低。第二节 回复 三三三三 回复退火的应用回复退火的应用回复退火的应用回复退火的应用 去

10、去去去应应应应力力力力退退退退火火火火：降降降降低低低低应应应应力力力力（保保保保持持持持加加加加工工工工硬硬硬硬化化化化效效效效果果果果），防防防防止止止止工件变形、开裂，提高耐蚀性。工件变形、开裂，提高耐蚀性。工件变形、开裂，提高耐蚀性。工件变形、开裂，提高耐蚀性。第三节 再结晶 一一一一 再结晶的形核与长大再结晶的形核与长大再结晶的形核与长大再结晶的形核与长大 1 1 1 1 形核形核形核形核 亚晶长大形核机制亚晶长大形核机制亚晶长大形核机制亚晶长大形核机制 （变形量较大时）（变形量较大时）（变形量较大时）（变形量较大时）亚晶合并形核亚晶合并形核亚晶合并形核亚晶合并形核 亚晶界移动形核（

11、吞并其它亚晶或变形部分）亚晶界移动形核（吞并其它亚晶或变形部分）亚晶界移动形核（吞并其它亚晶或变形部分）亚晶界移动形核（吞并其它亚晶或变形部分）晶界凸出形核（变形量较小时）晶界凸出形核（变形量较小时）晶界凸出形核（变形量较小时）晶界凸出形核（变形量较小时）晶界弓出形核，凸向亚晶粒小的方向晶界弓出形核，凸向亚晶粒小的方向晶界弓出形核，凸向亚晶粒小的方向晶界弓出形核，凸向亚晶粒小的方向 第三节 再结晶 一一一一 再结晶的形核与长大再结晶的形核与长大再结晶的形核与长大再结晶的形核与长大 驱动力：畸变能差驱动力：畸变能差驱动力：畸变能差驱动力：畸变能差2 2 2 2 长大长大长大长大 方式：晶核向畸变

12、晶粒扩展，直至新晶粒相互接触。方式：晶核向畸变晶粒扩展，直至新晶粒相互接触。方式：晶核向畸变晶粒扩展，直至新晶粒相互接触。方式：晶核向畸变晶粒扩展，直至新晶粒相互接触。注：再结晶不是相变过程。注：再结晶不是相变过程。注：再结晶不是相变过程。注：再结晶不是相变过程。第三节 再结晶 二二二二 再结晶动力学再结晶动力学再结晶动力学再结晶动力学 （1 1 1 1）再结晶速度与温度的关系）再结晶速度与温度的关系）再结晶速度与温度的关系）再结晶速度与温度的关系v v v v再再再再A A A Aexp(-exp(-exp(-exp(-Q Q Q QR R R R/RT/RT/RT/RT)（2 2 2 2）

13、规律）规律）规律）规律 开开开开始始始始时时时时再再再再结结结结晶晶晶晶速速速速度度度度很很很很小小小小，在在在在体体体体积积积积分分分分数数数数为为为为0.50.50.50.5时时时时最最最最大，然后减慢。大，然后减慢。大，然后减慢。大，然后减慢。第三节 再结晶 三三三三 再结晶温度再结晶温度再结晶温度再结晶温度1 1 1 1 再再再再结结结结晶晶晶晶温温温温度度度度：经经经经严严严严重重重重冷冷冷冷变变变变形形形形（变变变变形形形形量量量量70%70%70%70%）的的的的金金金金属属属属或或或或合合合合金金金金，在在在在1h1h1h1h内内内内能能能能够够够够完完完完成成成成再再再再结结

14、结结晶晶晶晶的的的的（再再再再结结结结晶晶晶晶体体体体积积积积分分分分数数数数95%95%95%95%）最最最最低温度。低温度。低温度。低温度。高高高高纯纯纯纯金金金金属属属属：T T T T再再再再(0.250.35)Tm(0.250.35)Tm(0.250.35)Tm(0.250.35)Tm。2 2 2 2 经验公式经验公式经验公式经验公式 工业纯金属：工业纯金属：工业纯金属：工业纯金属：T T T T再再再再(0.350.45)Tm(0.350.45)Tm(0.350.45)Tm(0.350.45)Tm。合金：合金：合金：合金：T T T T再再再再(0.40.9)Tm(0.40.9)T

15、m(0.40.9)Tm(0.40.9)Tm。注：再结晶退火温度一般比上述温度高注：再结晶退火温度一般比上述温度高注：再结晶退火温度一般比上述温度高注：再结晶退火温度一般比上述温度高100100100100200200200200。第三节 再结晶 三三三三 再结晶温度再结晶温度再结晶温度再结晶温度 变变变变形形形形量量量量越越越越大大大大，驱驱驱驱动动动动力力力力越越越越大大大大，再再再再结结结结晶晶晶晶温度越低；温度越低；温度越低；温度越低；3 3 3 3 影响因素影响因素影响因素影响因素 纯度越高，再结晶温度越低；纯度越高，再结晶温度越低；纯度越高，再结晶温度越低；纯度越高，再结晶温度越低；

16、加加加加热热热热速速速速度度度度太太太太低低低低或或或或太太太太高高高高，再再再再结结结结晶晶晶晶温温温温度度度度提提提提高。高。高。高。第三节 再结晶 四四四四 影响再结晶的因素影响再结晶的因素影响再结晶的因素影响再结晶的因素1 1 1 1 退火温度。温度越高，再结晶速度越大。退火温度。温度越高，再结晶速度越大。退火温度。温度越高，再结晶速度越大。退火温度。温度越高，再结晶速度越大。2 2 2 2 变变变变形形形形量量量量。变变变变形形形形量量量量越越越越大大大大，再再再再结结结结晶晶晶晶温温温温度度度度越越越越低低低低；随随随随变变变变形形形形量量量量增增增增大大大大，再再再再结结结结晶晶

17、晶晶温温温温度度度度趋趋趋趋于于于于稳稳稳稳定定定定；变变变变形形形形量量量量低低低低于于于于一一一一定定定定值值值值，再再再再结结结结晶晶晶晶不不不不能能能能进进进进行。行。行。行。3 3 3 3 原原原原始始始始晶晶晶晶粒粒粒粒尺尺尺尺寸寸寸寸。晶晶晶晶粒粒粒粒越越越越小小小小，驱驱驱驱动动动动力力力力越越越越大大大大；晶晶晶晶界界界界越越越越多多多多，有有有有利于形核。利于形核。利于形核。利于形核。4 4 4 4 微量溶质元素。阻碍位错和晶界的运动，不利于再结晶。微量溶质元素。阻碍位错和晶界的运动，不利于再结晶。微量溶质元素。阻碍位错和晶界的运动，不利于再结晶。微量溶质元素。阻碍位错和晶

18、界的运动，不利于再结晶。5 5 5 5 第第第第二二二二分分分分散散散散相相相相。间间间间距距距距和和和和直直直直径径径径都都都都较较较较大大大大时时时时，提提提提高高高高畸畸畸畸变变变变能能能能，并并并并可可可可作作作作为为为为形形形形核核核核核核核核心心心心，促促促促进进进进再再再再结结结结晶晶晶晶；直直直直径径径径和和和和间间间间距距距距很很很很小小小小时时时时，提提提提高高高高畸畸畸畸变能，但阻碍晶界迁移，阻碍再结晶。变能，但阻碍晶界迁移，阻碍再结晶。变能，但阻碍晶界迁移，阻碍再结晶。变能，但阻碍晶界迁移，阻碍再结晶。第三节 再结晶 五五五五 再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图

19、）再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图）再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图）再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图）再结晶晶粒的平均直径再结晶晶粒的平均直径再结晶晶粒的平均直径再结晶晶粒的平均直径d=kG/Nd=kG/Nd=kG/Nd=kG/N1/41/41/41/4第三节 再结晶 五五五五 再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图）再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图）再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图）再结晶晶粒大小的控制（晶粒大小变形量关系图）1 1 1 1 变变变变形形形形量量量量（图图图图）。存存存存在在在在临临临临界界界界变变变变形形形形量量量量，

20、生生生生产产产产中中中中应应应应避避避避免免免免临临临临界界界界变变变变形量。形量。形量。形量。2 2 2 2 原原原原始始始始晶晶晶晶粒粒粒粒尺尺尺尺寸寸寸寸。晶晶晶晶粒粒粒粒越越越越小小小小，驱驱驱驱动动动动力力力力越越越越大大大大，形形形形核核核核位位位位置置置置越越越越多多多多，使晶粒细化。使晶粒细化。使晶粒细化。使晶粒细化。3 3 3 3 合合合合金金金金元元元元素素素素和和和和杂杂杂杂质质质质。增增增增加加加加储储储储存存存存能能能能，阻阻阻阻碍碍碍碍晶晶晶晶界界界界移移移移动动动动，有有有有利利利利于于于于晶粒细化。晶粒细化。晶粒细化。晶粒细化。4 4 4 4 温温温温度度度度。

21、变变变变形形形形温温温温度度度度越越越越高高高高，回回回回复复复复程程程程度度度度越越越越大大大大，储储储储存存存存能能能能减减减减小小小小，晶晶晶晶粒粗化；退火温度越高，临界变形度越小，晶粒粗大。粒粗化；退火温度越高，临界变形度越小，晶粒粗大。粒粗化；退火温度越高，临界变形度越小，晶粒粗大。粒粗化；退火温度越高，临界变形度越小，晶粒粗大。第三节 再结晶 六六六六 再结晶的应用再结晶的应用再结晶的应用再结晶的应用 恢复变形能力恢复变形能力恢复变形能力恢复变形能力 改善显微组织改善显微组织改善显微组织改善显微组织 再结晶退火再结晶退火再结晶退火再结晶退火 消除各向异性消除各向异性消除各向异性消除

22、各向异性 提高组织稳定性提高组织稳定性提高组织稳定性提高组织稳定性再结晶温度：再结晶温度：再结晶温度：再结晶温度：T T T T再再再再100100100100200200200200。2h第四节 晶粒长大晶粒长大驱动力：界面能差；驱动力：界面能差；驱动力：界面能差；驱动力：界面能差；长大方式：长大方式：长大方式：长大方式：正常长大；正常长大；正常长大；正常长大；异常长大（二次再结晶）异常长大（二次再结晶）异常长大（二次再结晶）异常长大（二次再结晶）第四节 晶粒长大晶粒长大一一一一 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 1 1 1 1正常长大：再结晶后的晶粒均匀连续的长大。

23、正常长大：再结晶后的晶粒均匀连续的长大。正常长大：再结晶后的晶粒均匀连续的长大。正常长大：再结晶后的晶粒均匀连续的长大。2 2 2 2 驱驱驱驱动动动动力力力力：界界界界面面面面能能能能差差差差。界界界界面面面面能能能能越越越越大大大大，曲曲曲曲率率率率半半半半径径径径越越越越小小小小，驱驱驱驱动动动动力力力力越大。越大。越大。越大。(长大方向是指向曲率中心长大方向是指向曲率中心长大方向是指向曲率中心长大方向是指向曲率中心,而再结晶晶核的长大方向相反而再结晶晶核的长大方向相反而再结晶晶核的长大方向相反而再结晶晶核的长大方向相反.).).).)晶界趋于平直晶界趋于平直晶界趋于平直晶界趋于平直3

24、3 3 3 晶粒的稳定形状晶粒的稳定形状晶粒的稳定形状晶粒的稳定形状 晶界夹角趋于晶界夹角趋于晶界夹角趋于晶界夹角趋于120120120120 二维坐标中晶粒边数趋于二维坐标中晶粒边数趋于二维坐标中晶粒边数趋于二维坐标中晶粒边数趋于6 6 6 6第四节 晶粒长大晶粒长大一一一一 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4 4 4 4 影响晶粒长大的因素影响晶粒长大的因素影响晶粒长大的因素影响晶粒长大的因素 （1 1 1 1）温度。温度越高，晶界易迁移，晶粒易粗化。）温度。温度越高，晶界易迁移，晶粒易粗化。）温度。温度越高，晶界易迁移，晶粒易粗化。）温度。温度越高，晶界易迁移，晶

25、粒易粗化。（2 2 2 2）分分分分散散散散相相相相粒粒粒粒子子子子。阻阻阻阻碍碍碍碍晶晶晶晶界界界界迁迁迁迁移移移移，降降降降低低低低晶晶晶晶粒粒粒粒长长长长大大大大速速速速率率率率。一一一一般般般般有有有有晶晶晶晶粒粒粒粒稳稳稳稳定定定定尺尺尺尺寸寸寸寸d d d d和和和和第第第第二二二二相相相相质质质质点点点点半半半半径径径径r r r r、体体体体积积积积分分分分数数数数 的的的的关关关关系：系：系：系：d=4r/3d=4r/3d=4r/3d=4r/3 （3 3 3 3）杂质与合金元素。降低界面能，不利于晶界移动。）杂质与合金元素。降低界面能，不利于晶界移动。）杂质与合金元素。降低界

26、面能，不利于晶界移动。）杂质与合金元素。降低界面能，不利于晶界移动。（4 4 4 4）晶晶晶晶粒粒粒粒位位位位向向向向差差差差。小小小小角角角角度度度度晶晶晶晶界界界界的的的的界界界界面面面面能能能能小小小小于于于于大大大大角角角角度度度度晶晶晶晶界，因而前者的移动速率低于后者。界，因而前者的移动速率低于后者。界，因而前者的移动速率低于后者。界，因而前者的移动速率低于后者。第四节 晶粒长大晶粒长大二二二二 晶粒的异常长大晶粒的异常长大晶粒的异常长大晶粒的异常长大1 1 1 1 异常长大：少数再结晶晶粒的急剧长大现象。异常长大：少数再结晶晶粒的急剧长大现象。异常长大：少数再结晶晶粒的急剧长大现象

27、。异常长大：少数再结晶晶粒的急剧长大现象。钉扎晶界的第二相溶于基体钉扎晶界的第二相溶于基体钉扎晶界的第二相溶于基体钉扎晶界的第二相溶于基体2 2 2 2 机制机制机制机制 再结晶织构中位向一致晶粒的合并再结晶织构中位向一致晶粒的合并再结晶织构中位向一致晶粒的合并再结晶织构中位向一致晶粒的合并 大晶粒吞并小晶粒大晶粒吞并小晶粒大晶粒吞并小晶粒大晶粒吞并小晶粒 第四节 晶粒长大晶粒长大二二二二 晶粒的异常长大晶粒的异常长大晶粒的异常长大晶粒的异常长大 各向异性各向异性各向异性各向异性 织织织织 构构构构明显明显明显明显 优化磁导率优化磁导率优化磁导率优化磁导率3 3 3 3 对对对对组组组组织织织

28、织和和和和性性性性能能能能的的的的影影影影响响响响 晶晶晶晶粒粒粒粒大大大大小小小小不不不不均均均均 性性性性能能能能不不不不均均均均 降低强度和塑韧性降低强度和塑韧性降低强度和塑韧性降低强度和塑韧性 晶晶晶晶 粒粒粒粒粗大粗大粗大粗大 提高表面粗糙度提高表面粗糙度提高表面粗糙度提高表面粗糙度第四节 晶粒长大晶粒长大三三三三 再结晶退火的组织再结晶退火的组织再结晶退火的组织再结晶退火的组织1 1 1 1 再结晶图。退火温度、变形量与晶粒大小的关系图。（图）再结晶图。退火温度、变形量与晶粒大小的关系图。（图）再结晶图。退火温度、变形量与晶粒大小的关系图。（图）再结晶图。退火温度、变形量与晶粒大小

29、的关系图。（图）2 2 2 2再再再再结结结结晶晶晶晶织织织织构构构构。再再再再结结结结晶晶晶晶退退退退火火火火后后后后形形形形成成成成的的的的织织织织构构构构。退退退退火火火火可可可可将将将将形形形形变变变变织织织织构消除，也可形成新织构。构消除，也可形成新织构。构消除，也可形成新织构。构消除，也可形成新织构。3 3 3 3 退退退退火火火火孪孪孪孪晶晶晶晶。再再再再结结结结晶晶晶晶退退退退火火火火后后后后出出出出现现现现的的的的孪孪孪孪晶晶晶晶。是是是是由由由由于于于于再再再再结结结结晶晶晶晶过过过过程程程程中因晶界迁移出现层错形成的。中因晶界迁移出现层错形成的。中因晶界迁移出现层错形成的

30、。中因晶界迁移出现层错形成的。第五节 金属的热变形金属的热变形一一一一 动态回复与动态再结晶动态回复与动态再结晶动态回复与动态再结晶动态回复与动态再结晶 1 1 1 1 动态回复：在塑变过程中发生的回复。动态回复：在塑变过程中发生的回复。动态回复：在塑变过程中发生的回复。动态回复：在塑变过程中发生的回复。2 2 2 2 动态再结晶：在塑变过程中发生的再结晶。动态再结晶：在塑变过程中发生的再结晶。动态再结晶：在塑变过程中发生的再结晶。动态再结晶：在塑变过程中发生的再结晶。包含亚晶粒，位错密度较高。包含亚晶粒，位错密度较高。包含亚晶粒，位错密度较高。包含亚晶粒，位错密度较高。特点特点特点特点 反复

31、形核，有限长大，晶粒较细。反复形核，有限长大，晶粒较细。反复形核，有限长大，晶粒较细。反复形核，有限长大，晶粒较细。应应应应用用用用：采采采采用用用用低低低低的的的的变变变变形形形形终终终终止止止止温温温温度度度度、大大大大的的的的最终变形量、最终变形量、最终变形量、最终变形量、快快快快的的的的冷冷冷冷却却却却速速速速度度度度可可可可获获获获得得得得细细细细小晶粒。小晶粒。小晶粒。小晶粒。第五节 金属的热变形金属的热变形二二二二 金属的热加工金属的热加工金属的热加工金属的热加工1 1 1 1 加工的分类加工的分类加工的分类加工的分类 冷加工：在再结晶温度以下的加工过程。发生加工硬化。冷加工：在

32、再结晶温度以下的加工过程。发生加工硬化。冷加工：在再结晶温度以下的加工过程。发生加工硬化。冷加工：在再结晶温度以下的加工过程。发生加工硬化。热加工：在再结晶温度以上的加工过程。（硬化、回复、热加工：在再结晶温度以上的加工过程。（硬化、回复、热加工：在再结晶温度以上的加工过程。（硬化、回复、热加工：在再结晶温度以上的加工过程。（硬化、回复、再再再再 结晶。）结晶。）结晶。）结晶。）2 2 2 2 热加工温度：热加工温度：热加工温度：热加工温度：T T T T再再再再TTTT热加工热加工热加工热加工TTTT固固固固100100100100200200200200。第五节 金属的热变形金属的热变形二

33、二二二 金属的热加工金属的热加工金属的热加工金属的热加工3 3 3 3 热加工后的组织与性能热加工后的组织与性能热加工后的组织与性能热加工后的组织与性能 （1 1 1 1）改改改改善善善善铸铸铸铸锭锭锭锭组组组组织织织织。气气气气泡泡泡泡焊焊焊焊合合合合、破破破破碎碎碎碎碳碳碳碳化化化化物物物物、细细细细化化化化晶粒、晶粒、晶粒、晶粒、降低偏析。提高强度、塑性、韧性。降低偏析。提高强度、塑性、韧性。降低偏析。提高强度、塑性、韧性。降低偏析。提高强度、塑性、韧性。（2 2 2 2）形成纤维组织（流线）。）形成纤维组织（流线）。）形成纤维组织（流线）。）形成纤维组织（流线）。组组组组织织织织：枝枝

34、枝枝晶晶晶晶、偏偏偏偏析析析析、夹夹夹夹杂杂杂杂物物物物沿沿沿沿变变变变形形形形方方方方向向向向呈呈呈呈纤纤纤纤维维维维状状状状分分分分布。布。布。布。性能：各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。性能：各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。性能：各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。性能：各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。第五节 金属的热变形金属的热变形二二二二 金属的热加工金属的热加工金属的热加工金属的热加工3 3 3 3 热加工后的组织与性能热加工后的组织与性能热加工后的组织与性能热加工后的组织与性能 （3 3 3 3）形成带状组织）形成带状组织）形成带状组织）形成带状组织 形

35、成：两相合金变形或带状偏析被拉长。形成：两相合金变形或带状偏析被拉长。形成：两相合金变形或带状偏析被拉长。形成：两相合金变形或带状偏析被拉长。影响：各向异性。影响：各向异性。影响：各向异性。影响：各向异性。消消消消除除除除：避避避避免免免免在在在在两两两两相相相相区区区区变变变变形形形形、减减减减少少少少夹夹夹夹杂杂杂杂元元元元素素素素含含含含量量量量、采用高温采用高温采用高温采用高温 扩散退火或正火。扩散退火或正火。扩散退火或正火。扩散退火或正火。第五节 金属的热变形金属的热变形二二二二 金属的热加工金属的热加工金属的热加工金属的热加工4 4 4 4 热加工的优点热加工的优点热加工的优点热加

36、工的优点 （1 1 1 1）可持续大变形量加工。）可持续大变形量加工。）可持续大变形量加工。）可持续大变形量加工。（2 2 2 2）动力消耗小。）动力消耗小。）动力消耗小。）动力消耗小。（3 3 3 3）提高材料质量和性能）提高材料质量和性能）提高材料质量和性能）提高材料质量和性能第五节 金属的热变形金属的热变形三三三三 超塑性超塑性超塑性超塑性1 1 1 1 超超超超塑塑塑塑性性性性：某某某某些些些些材材材材料料料料在在在在特特特特定定定定变变变变形形形形条条条条件件件件下下下下呈呈呈呈现现现现的的的的特特特特别别别别大大大大的的的的延延延延伸伸伸伸率。率。率。率。2 2 2 2条条条条件件件件：晶晶晶晶粒粒粒粒细细细细小小小小、温温温温度度度度范范范范围围围围（0.50.65Tm0.50.65Tm0.50.65Tm0.50.65Tm）、应应应应变变变变速速速速率率率率小小小小（1 1 1 10.01%/s0.01%/s0.01%/s0.01%/s）。）。）。）。3 3 3 3 本质：多数观点认为是由晶界的滑动和晶粒的转动所致。本质：多数观点认为是由晶界的滑动和晶粒的转动所致。本质：多数观点认为是由晶界的滑动和晶粒的转动所致。本质：多数观点认为是由晶界的滑动和晶粒的转动所致。