理论教育 影响再结晶晶粒大小的关键因素

影响再结晶晶粒大小的关键因素

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:若以d表示再结晶晶粒的平均直径,则有因此,影响形核速率Iv和长大速率u的因素都会影响再结晶晶粒大小。由于再结晶晶粒尺寸具有峰值,人们将形成较粗再结晶晶粒的变形程度称为临界变形度ξc。若再结晶已完成,则处于较高退火温度下,晶粒会粗大。

影响再结晶晶粒大小的关键因素

若以d表示再结晶晶粒的平均直径,则有

因此,影响形核速率Iv和长大速率u的因素都会影响再结晶晶粒大小。

1.变形程度的影响

图10.21 再结晶晶粒尺寸r与变形量ξ的关系示意图(ξc为临界变形度,r0为原始晶粒尺寸)(引自蔡珣,2010)(www.daowen.com)

图10.21示意了变形程度与晶粒尺寸d的关系。变形程度很小时,储存能小,驱动力小,晶核难以形成,故材料不发生再结晶。变形程度增大到可以发生再结晶时,Iv较小,生长速率u较大,故形成的晶粒较粗。继续增大变形量,u/Iv之值下降,晶粒尺寸减小。

由于再结晶晶粒尺寸具有峰值,人们将形成较粗再结晶晶粒的变形程度称为临界变形度ξc。一般金属的临界变形度在2%~8%,这是在生产上往往要避免的变形度。因此,要通过再结晶获得细小晶粒以提高材料的强韧性,则应预先对其做较大程度的变形。当然,要通过再结晶形成粗大晶粒,甚至单晶,则应采用临界变形度来加工材料。

2.退火温度的影响

在再结晶阶段,退火温度对晶粒大小的影响不很明显,因为它对u/Iv之值的影响微弱。但退火温度会影响临界变形度ξc。通常,退火温度高,临界变形度ξc下降。若再结晶已完成,则处于较高退火温度下,晶粒会粗大。这一点,我们在后文晶粒生长中介绍。

此外,影响因素还有原始晶粒大小、第二相质量分数、变形温度等,那材料的再结晶温度究竟是多少?

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