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亚动态再结晶特点?
亚动态再结晶
在热变形过程中,已经形成但尚未长大的动态再结晶晶核,以及虽已长大但在中途被遗留下来的再结晶晶粒,在变形终止而温度又足够高时,这些晶粒会继续长大。这种再结晶一过程称为亚动态再结晶。
正文
动态再结晶如果因故中断,则再结晶未完成的过程(如已经形成的再结晶核心、生长之中的再结晶晶粒等)被遗留下来。当有条件发生静态再结晶时,不经孕育就能完成此未竟过程,即再结晶核心生长以及生长之中的晶粒继续长大。
什么是再结晶?
再结晶是指将金属材料加热至其熔点以上,然后让其冷却并结晶,从而获得具有细小晶粒尺寸和均匀组织结构的材料。再结晶通常发生在金属的变形工艺步骤中,如冷滚、冷拔、冷挤压等。
在重复形变过程中,金属材料中的晶格会发生随机的变形,所形成的晶体缺陷影响了材料的机械性能。通过加热,晶体缺陷消失,再结晶可以让材料获得一种全新的晶粒结构。再结晶后的材料晶界减少,晶粒尺寸减小,材料的宏观性能和材料微观结构都会得到改善。
再结晶通常分为两种类型:静态再结晶和动态再结晶。静态再结晶是在材料温度低于材料的熔点,而应变速率又非常缓慢的条件下进行,而动态再结晶是在应变下,物质材料中存在高密度的晶界和晶粒,再受到deform时,它们会在形变过程中,形成DRA或者DRX,使得材料获得一种新型的晶粒结构。再结晶可以改善金属材料的塑性、韧性等力学性能,因此它是很多金属加工工艺的重要组成部分。
冷变形后的金属在加热过程中将发生再结晶这种转变是什么?
金属冷塑性形变后晶体缺陷密度增大,自由焓提高,处于热力学不平衡状态。它有一种恢复到形变前的状态的自发倾向,因而加热时它的组织和结构将发生变化,转变的驱动力便是冷形变时产生的储存能。
1)如果加热温度较低或保温时间较短时,发生回复。此时点缺陷密度显著下降,位错密度也有所下降。形变胞成为边界明晰的亚晶粒,并发生多边化。在性能方面,硬度下降很少,电阻率有所降低。第一类内应力在回复阶段大部消除;
2)如果加热温度较高、保留时间较长,就会发生再结晶。再结晶是形核和核长大过程。在这一过程中,新的、位错密度低的晶粒在冷形变基体上逐步形成。再结晶完成后,金属的组织结构和性能基本上恢复到冷形变前的状态。冷形变量大的金属再结晶后会出现再结晶结构,导致金属性能的各向异性;
3)再结晶完成后继续加热或保温,晶粒将正常长大。加热超过某一温度,晶粒会异常长大,发生二次再结晶。
高温下进行形变时,金属中将发生动态回复和动态再结晶。
金属再结晶是指将金属加热到该金属熔点的0.4倍时,金属原子获得更多的热能,使塑性变形后的金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶,变为与变形前晶格结构相同的等新轴晶粒的过程。
金属的再结晶过程是在一定温度范围内进行的。通常把变形程度在70%以上的冷变形金属经1h加热能完全再结晶的最低温度,定为再结晶渡。实验证明,金属的熔点愈高,在其他条件相同时,其再结晶温度也愈高。金属的再结晶温度(T再)与其熔点(T熔)间的关系,大致可用下式表示:
T再=0.4 T熔
式中各温度值,应为绝对温度。
晶粒长大 冷变形金属再结晶后,一般都得到细小均匀的等轴晶粒。但继续升高加热温度或延长保温时间,再结晶后的晶粒又会逐渐长大,使晶粒粗化。
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