第4讲回讲义复再结晶
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【材料科学基础考研讲义】材料的回复与再结晶
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Hale Waihona Puke 冷变形金属在加热时的组织变化
recovery recrystallization grain growth
• 晶粒长大grain growth是指再结晶结束后晶粒的 长大过程，在晶界界面能的驱动下，新晶粒会发 生合并长大，最终达到一个相对稳定的尺寸。
7
冷变形金属在加热时的性能变化
A：强度、硬度和塑性 strength, hardness and ductility：
• 1、金属的预先变形度：金属预先变形程度越大, 再结晶温度 越低。当变形度达到一定值后，再结晶温度趋于某一最低值， 称最低再结晶温度。
• 纯金属的最低再结晶温度与其熔点之 间的近似关系: T再≈(0.35-0.4)T熔， 其 中T再、T熔为绝对温度K.
• 金属熔点越高, T再也越高.
Fe的再结晶温度？
• 由于再结晶后组织的复原，因而金属的强度、硬 度下降，塑性、韧性提高，加工硬化消失。
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铁素体变形80% 650℃加热 670℃加热
21
新晶粒的形核
形核：是在现存的局部高能区域内，以多边化形成 的亚 晶为基础形核
形核机制
1. 晶界弓出形核（应变诱导晶界移动、凸出形核）
变形程度较小 时（小于20%）， 各晶粒间由于变形不均匀而引起 位错密度不同，相应亚晶尺寸不 同，为降低系统的自由能，位错 密度小的晶粒中的亚晶通过晶界 凸入另外晶粒中，以吞食方式开 始形成无畸变的再结晶晶核。
（b）经过580ºC保温3秒后，试样 上开始出现白色小的颗粒，即再结 晶出的新的晶粒。
（c）是在580ºC保温4秒后，显示 有更多新的晶粒出现。
（d）在580ºC保温8秒后，粗大的 带有滑移线的晶粒已完全被细小的 新晶粒所取代，即完成了再结晶。
Hale Waihona Puke 冷变形金属在加热时的组织变化
recovery recrystallization grain growth
• 晶粒长大grain growth是指再结晶结束后晶粒的 长大过程，在晶界界面能的驱动下，新晶粒会发 生合并长大，最终达到一个相对稳定的尺寸。
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冷变形金属在加热时的性能变化
A：强度、硬度和塑性 strength, hardness and ductility：
• 1、金属的预先变形度：金属预先变形程度越大, 再结晶温度 越低。当变形度达到一定值后，再结晶温度趋于某一最低值， 称最低再结晶温度。
• 纯金属的最低再结晶温度与其熔点之 间的近似关系: T再≈(0.35-0.4)T熔， 其 中T再、T熔为绝对温度K.
• 金属熔点越高, T再也越高.
Fe的再结晶温度？
• 由于再结晶后组织的复原，因而金属的强度、硬 度下降，塑性、韧性提高，加工硬化消失。
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铁素体变形80% 650℃加热 670℃加热
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新晶粒的形核
形核：是在现存的局部高能区域内，以多边化形成 的亚 晶为基础形核
形核机制
1. 晶界弓出形核（应变诱导晶界移动、凸出形核）
变形程度较小 时（小于20%）， 各晶粒间由于变形不均匀而引起 位错密度不同，相应亚晶尺寸不 同，为降低系统的自由能，位错 密度小的晶粒中的亚晶通过晶界 凸入另外晶粒中，以吞食方式开 始形成无畸变的再结晶晶核。
（b）经过580ºC保温3秒后，试样 上开始出现白色小的颗粒，即再结 晶出的新的晶粒。
（c）是在580ºC保温4秒后，显示 有更多新的晶粒出现。
（d）在580ºC保温8秒后，粗大的 带有滑移线的晶粒已完全被细小的 新晶粒所取代，即完成了再结晶。
回复与再结晶
（1）温度 随T↑，晶粒长大 温度一定，晶粒达到一定尺寸后不再长大。 （2）杂质与合金元素 异类原子吸附晶界处，降低晶界能，减少驱动力，阻碍晶粒长大。
第八章: 回复与再结晶
8.4晶粒长大
8.4.1晶粒的正常长大 3.影响晶粒长大的因素 晶粒长大，是通过晶界处的原子扩散迁移实现
（3）分散相粒子 第二相粒子越细小，数量越多，则阻碍晶粒长大能力越强。
8.1.1 显微组织的变化
冷变形金属随加热温度升高组织变化示意图
再结晶后组织恢复到变形前的程度，性能也恢复到变形前的程度 晶粒长大:新晶粒逐渐相互合并长大.
第八章: 回复与再结晶
8.1 冷变形金属及合金在退火过程中的变化
8.1.2 储存能与内应力变化
随T↑,储存能逐渐释放. 再结晶后,形变储存能全部释放.
第八章: 回复与再结晶
8.5 金属的热加工（变形）
8.5.2热加工后的组织与性能
热加工对组织和性能有如下影响： 3.产生带状组织
未热轧的20钢组织：F+P
热轧后的20钢组织：F+P 带状分布
带状组织常在热轧板材、管材中 出现，性能上产生各向异性
第八章: 回复与再结晶
8.3再结晶(recrystallization)
8.3.2 再结晶动力学
第八章: 回复与再结晶
8.3再结晶(recrystallization)
8.3.3 再结晶温度及其影响因素 再结晶温度:经过严重冷变形的金属,在一个小时的退火保温时间内,能完成再结 晶的最低温度(T再).对纯金属T再=0.4T熔 再结晶速度:V再 若T再低,V再快,则再结晶易进行. 影响再结晶的因素如下： 1.加热温度(退火温度) : 退火温度越高,原子扩散越容易进行,V再↑,完成再结晶时间越短. 2.预先变形量 变形度越大,则T再越低 ∵储存能大,再结晶驱动力大.
一文看懂回复和再结晶
一文看懂回复和再结晶回复和再结晶一、冷变形金属在加热时的组织与性能变化金属和合金经塑性变形后，由于空位、位错等结构缺陷密度的增加，以及畸变能（晶体缺陷所储存的能量）的升高将使其处于热力学不稳定的高自由能状态，具有自发恢复到变形前低自由能状态的趋势，但在室温下，因温度低，原子活动能力小，恢复很慢，一旦受热，温度较高时，原子扩散能力提高，组织、性能会发生一系列变化。
这一变化过程随加热温度的升高可表现为三个阶段：回复：指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段。
在此阶段，组织：由于不发生大角度晶界的迁移，晶粒的形状和大小与变形态相同，仍为纤维状或扁平状。
性能：强度与硬度变化很小，内应力、电阻明显下降。
（回复是指冷塑性变形的金属在（较低温度下进行）加热时，在光学显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
）再结晶：指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程。
在此阶段，组织：首先在畸变度大的区域产生新的无畸变晶粒的核心，然后逐渐消耗周围的变形基体而长大，直到变形组织完全改组为新的、无畸变的细等轴晶粒为止。
性能：强度与硬度明显下降，塑性提高，消除了加工硬化，使性能恢复到变形前的程度。
晶粒长大：指再结晶结束之后晶粒的继续长大。
在此阶段，在晶界表面能的驱动下，新晶粒相互吞食而长大，最后得到较稳定尺寸的晶粒。
显微组织的变化：回复阶段：显微组织仍为纤维状，无可见变化。
再结晶阶段：变形晶粒通过形核长大，逐渐转变为新的无畸变的等轴晶粒晶粒长大阶段：晶界移动，晶粒粗化，达到相对稳定的形状和尺寸。
性能变化：回复阶段：强度、硬度略有下降，塑性略有提高；密度变化不大，电阻明显下降。
再结晶阶段：强度、硬度明显下降，塑性明显提高；密度急剧升高。
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。
二、回复1. 回复动力学上图同一变形程度的多晶体铁在不同温度退火时，屈服强度的回复动力学曲线特点：（1）没有孕育期；（2）在一定温度下，初期的回复速率很大，随后即逐渐变慢，直至趋近于零；（3）每一温度的恢复程度有一极限值，退火温度越高，这个极限值也越高，而达到此一极限值所需的时间则越短；（4）预变形量越大，起始的回复速率也越快，晶粒尺寸减小也有利于回复过程的加快。
回复与再结晶退火ppt课件
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回 复
再 结 晶
原
正
位 再
常 晶 粒
结
长
晶
大
晶粒长大
异常晶粒长大
非均匀、不连续长大
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原位再结晶与再结晶区别：
（1）小角度晶界（小于10~15º）与大角度晶界
（2）退火织构仍与原变形织构相同
原位再结晶实际上是指在一定的条件下，随着温度升高，时间延长，亚 晶长大到相当大（如大于10μm），晶体取向几乎保持不变，而并形成新 的再结晶晶核。 原位再结晶是多边化和胞状亚组织形成的亚晶通过亚晶界迁移和亚晶粒 合并的方式逐渐粗化后进一步长大粗化的过程。 而这种亚晶进一步粗化实际上仍处于亚晶粗大化范畴，不是真正意义上 的再结晶。
Explanation? AA8006(Al-Fe-Mn-Si), Discontinuous and continuous recrystallization.
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金属材料热处理原理
4. 2 冷变形金属在加热退火过程中组织性能变化
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金属材料热处理原理
4. 2 冷变形金属在加热退火过程中组织性能变化
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（4)回复退火的应用
①作为最终热处理： a 半硬制品生产 （软、硬、半硬） b 消除内应力 工厂中称之为低温退火，去应力退火 ②利用低温退火硬化效应，提高弹性极限
（Cu基弹簧） ③中间退火，冷变形之间的中间退火
（W、Mo等及其合金）
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4. 4 再结晶退火
再结晶从广义上讲包括回复（点缺陷，位错重布），再结晶（形核 长大），晶粒长大三个阶段。主要指再结晶形核到再结晶完了（初始再
Working-hardening mechanism in Ti aluminide alloys:
回复与再结晶
7.3 再结晶
7.3 再结晶
7.3 再结晶
7.3 再结晶
7.3 再结晶
7.3 再结晶
第二相粒子的作用
（1）增加形变储存能而 增缘故。
7.3 再结晶
（2）第二相粒子附近可能作为再结晶形核位置。
大而硬间距宽的第二相粒子，由于形变时粒子附近出现更多 不均匀形变区，这些区域有大的显微取向差，可促进形核。 （Particle Stimulated Nucleation)
7.5 金属的热变形
动态回复引起的软化过程是通过刃型位错的攀移、螺位 错的交滑移，使异号位错对消、位错密度降低的结果。 动态回复中也发生多边化，形成亚晶。层错能较高的金 属如铝合金、纯铁、铁素体钢等热加工时，易发生动态 回复，因这些金属中易发生位错的交滑移及攀移之故。
动态回复过程中，变形晶粒不发生再结晶，故仍呈纤维 状，热变形后迅速冷却，可保留伸长晶粒和等轴亚晶的 组织。在高温较长时间停留，则可发生静态再结晶而使 材料彻底软化。动态回复组织比再结晶组织的强度高， 将动态回复组织保留下来可提高金属的强度，例如热挤 压法生产的建筑用铝镁合金，采用保留动态回复组织的 方法，提高其使用强度。
晶粒正常长大后，各晶粒尺寸的分布仍然是均匀的。
7.4 晶粒长大
7.4 晶粒长大
影响晶粒长大的因素
温度：温度越高，晶粒长大越快，一定温度下，晶粒长大极 限尺寸后不再长大，提高温度长大继续。
杂质与合金元素：吸附于晶界可使界面能下降，降低了界面 移动的驱动力，使晶界不易迁动。
第二相质点：阻碍晶界迁动，使晶粒长大受到抑制。 相邻晶粒的位相差：位相差越大，晶界可动性越高，小角晶
7.3 再结晶
再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度后，在变形 基体中重新生成无畸变的新晶粒的过程。
12900438711110250010材料的变形与回复再结晶（4）
12900438711110250010材料的变形与回复再结晶（4）110 材料的变形与回复再结晶10.1 金属的弹性变形 10.2 金属的塑性变形10.3冷塑性变形后金属的组织与性能变化 10.4冷塑性变形金属的回复与再结晶 10.5材料的高温变形 10.6高分子材料的变形210.1 金属弹性变形一、弹性变形的本质金属晶体受到较小的外力后发生的变形，去除外力后变形消失，弹性变形与应力之间存在近似直线关系310.1 金属弹性变形二、弹性变形的主要特点⑴它是可逆的，去掉外力，变形消失⑵应力-应变之间有直线关系，服从虎克定律⑶弹性模量数值很小410.1 金属弹性变形三、弹性模量及其影响因素原子结构：过渡族金属的弹性模量高?温度：一般温度升高，弹性模量降低?变形：一般冷加工使金属的弹性模量下降?合金元素：少量的合金化和热处理对弹性模量影响不大，但大量的合金元素则可使弹性模量产生显著变化510.2 金属的塑性变形一、塑性变形机制（一）滑移(slippage)6一、塑性变形机制（一）滑移：滑移系比较面心立方金属与体心立方金属的塑性7一、塑性变形机制（一）滑移：滑移机理滑移的实质：位错的运动8一、塑性变形机制（二）孪生（twinning)9一、塑性变形机制（二）孪生:特点ù孪生使一部分晶体发生了均匀的切变，而滑移只集中在一些晶面上ù孪生后晶体变形部分的位向关系发生了改变，而滑移后晶体的位向关系未改变ù孪生变形通常出现于滑移受阴而引起的应力集中区，故临界切应力比滑移大得多ù孪生对塑性变形的作用比滑移小得多10一、塑性变形机制（三）扭折11二、单晶体的塑性变形（一）施密特定律λστcos cos Φ=s k m=cosλcosφ称为取向因子?m大，软取向，σs小，易滑动?m小，硬取向，σs大，不易滑动?当λ= φ=45°，m max =0.5，σs 最低当λ或φ=90°，m max =0，σs →∞，不会塑变12二、单晶体的塑性变形（二）滑移类别单滑移：当只有一个滑移系统上的分切应力最大并达到了临界分切应力发生，在一个晶粒内只有一组平行的滑移线（带）。
金属学及热处理-回复再结晶
6-回复与再结晶
影响因素
金属的预先变形度。金属的预先变形度越大，金属中 的储存能越多，再结晶的驱动力越大，故金属的再结晶 温度越低，但当变形度增加到一定数值后，再结晶温度 趋于一稳定值；但当变形度小到一定程度时，则再结晶 温度将趋向于金属的熔点，即不会有再结晶过程的发生。 原始晶粒大小。原始晶粒细小，晶界增多，提供更多 的有利于生核的区域。此外，细晶粒金属有更大的变形 抗力，相同变形度下，变形储能高，再结晶驱动力大， 因此，细晶粒容易发生再结晶，使再结晶温度降低。
电阻率对点缺陷比较敏感，所以它的数值有较显著的下 降，而机械性能对点缺陷的变化不敏感，所以这时机械 性能不出现变化。
6-回复与再结晶 中温阶段：位错的运动，表现为：
1. 异号位错互相吸引而抵消；
2. 缠结中的位错重新组合；
3. 亚晶粒的长大。 高温阶段：当温度大于0.5Tm后，位错可以获得足够的 能量自身除滑移外还可产生攀移，除异号位错中和外， 还有位错的组合和重新排列，例如排列成墙明显降低 弹性应变能，变形的晶体发生多边化，甚至形成亚晶 粒。
金属学与热处理
2011版
授课内容
0-绪论 1-金属的晶体结构 2-纯金属的结晶 3-二元合金相图
4-铁碳合金
5-金属及合金的塑性变形 6-金属及合金的回复再结晶 7-扩散 8-钢的热处理原理 9-钢的热处理工艺
6-回复与再结晶
金属及合金经塑性变形后，强度、硬度升高， 塑性、韧性下降，这对于某些应用是重要的， 但却给进一步的冷成形加工(例如深冲)带来困难， 常常需要将金属加热进行退火处理，以使其性 能向塑性变形前的状态转化；塑性、韧性提高， 强度、硬度下降。 本章的目的是讨论塑性变形后的金属与合金 在加热时，其组织结构发生转变的过程，主要 包括回复、再结晶和晶粒长大，了解这些过程 的发生和发展的规律。
回复与再结晶
第一节 冷变形金属在加热时的 组织与性能变化
一、 回复与再结晶的概念 回复：冷变形金属在低温加热时，其光学显微组织无可见变化，但其物 理、力学性能却部分恢复到冷变形以前的过程。 再结晶：冷变形金属被加热到适当温度时，在变形组织内部新的无畸变 的等轴晶粒逐渐取代变形晶粒，而使形变强化效应完全消除的过程。 二 、显微组织变化（示意图） 回复阶段：显微组织仍为变形晶粒(纤维状)，形态无可见变化； 再结晶阶段：变形晶粒通过形核长大，逐渐转变为新的无畸变等轴晶粒。 晶粒长大阶段：晶界移动、晶粒粗化，达到相对稳定的形状和尺寸。
二、 回复机制
1.低温回复（T=0.1－0.3Tm） 点缺陷运动：空位迁移至晶界、位错处而消失；空位与间隙原子 结合而消失； 空位聚集（空位群），然后崩塌成位错环而消失。 2.中温回复 （T=0.3－0.35Tm） 位错滑移：异号位错相遇而抵销、缠结位错重新排列，位错密度 降低。 3.高温回复（T>0.35Tm） 位错攀移（＋滑移）→位错垂直排列（亚晶界）→多边化（亚晶 粒）→弹性畸变能降低。 多边化的条件：塑性变形使晶体点阵弯曲、滑移面上有塞积的同 号刃型位错、较高的加热温度使刃型位错产生攀移运动。
六、再结晶后晶粒大小及其控制
晶粒大小－变形量关系图
1.变形量：存在临界变形量(一般约为2%-10%);在临界变形量以下， 不发生再结晶，晶粒尺寸不变；在临界变形量处，再结晶后晶粒 特别粗大（峰值），生产中应避免临界变形量；在临界变形量以 上，随变形量增大，再结晶后晶粒逐渐细化。(d∝（G/N）1/2) 2. 退火温度：退火温度提高，晶粒粗化；退火温度越高，临界变 形度越小，晶粒粗大。 3. 原始晶粒尺寸：原始晶粒越细小，再结晶驱动力越大，再结晶 温度越低，且形核位臵越多，使再结晶后晶粒细化。 七、再结晶的应用-再结晶退火 恢复变形能力、改善显微组织、消除各向异性、提高组织稳定性。
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位错攀移（＋滑移） 位错垂直排列（亚晶界） 多边化（亚晶粒）
弹性畸变能降低
27.03.2021
Lesson Four
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Lesson Four
多边形化前、后刃型位错的排列情况
27.03.2021
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3.3.2 再结晶
Lesson Four
在再结晶阶段，首先是在畸变度大的区 域产生新的无畸变晶粒的核心，然后逐 渐消耗周围的变形基体而长大，直到形 变组织完全改组为新的、无畸变的细等 轴晶粒为止。
电阻
变形金属的电阻在回复阶段已表现明显 的下降趋势。因为电阻率与晶体点阵中的点 缺陷（如空位、间隙原子等）密切相关。点 缺陷所引起的点阵畸变会使传导电子产生散 射，提高电阻率。它的散射作用比位错所引 起的更为强烈。因此，在回复阶段电阻率的 明显下降就标志着在此阶段点缺陷浓度有明 显的减小。
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过程。其软化作用远大于动态回复。
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Lesson Four
发生动态再结晶的应力应变曲线
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该曲线在高应变 速度下，曲线迅 速升到一峰值， 然后由于动态再 结晶的发生而引 起软化最后接近 于平稳态。在低 应变速度情况下， 应力应变曲线呈 波浪形。
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Lesson Four223.3.3 晶粒长大Lesson Four
在晶界表面能的驱动下，新晶粒互相吞 食而长大，从而得到一个在该条件下较 为稳定的尺寸，称为晶粒长大阶段。
长大方式：正常长大；异常长大（二次 再结晶）
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正常长大
Lesson Four
再结晶后的晶粒均匀连续的长大。
驱动力：界面能差。界面能越大，曲率 半径越小，驱动力越大。
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Lesson Four
由图中的曲线可以看出，当温 度一定时，变形程度越大，再 结晶后晶粒越小；当变形程度 一定时，温度越高，再结晶退 火以后的晶粒越大。在低变形 程度时出现一个晶粒尺寸非常 大的区，即是由于临界变形量 所造成的；当强烈冷变形且在 高温下退火时也会产生特别粗 大的晶粒。这是由于发生了二 次再结晶的缘故。为获得强度 高的细晶组织，在制定塑性加 工工艺时，就要避开临界变形 区和二次再结晶区。
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Lesson Four
内应力 在回复阶段，大部或全部的宏观内
应力可以消除，而微观内应力则只有通 过再结晶方可全部消除。
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Lesson Four
亚晶粒尺寸 在回复的前期，亚晶粒尺寸变化不
大，但在后期，尤其在接近再结晶时， 亚晶粒尺寸就显著增大。
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3
回复、再结晶和晶粒长大
Lesson Four
回复——是指新的无畸变晶粒出现之前 所产生的亚结构和性能变化的阶段；
再结晶——是指出现无畸变的等轴新晶 粒逐步取代变形晶粒的过程；
晶粒长大——是指再结晶结束之后晶粒 的继续长大。
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Lesson Four
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Lesson Four
晶粒边界少于6的晶粒在缩小和消失
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影响晶粒长大的因素
Lesson Four
温度。温度越高，晶界易迁移，晶粒易粗 化。
分散相粒子。阻碍晶界迁移，降低晶粒长 大速率。
杂质与合金元素。降低界面能，不利于晶 界移动。
晶粒位向差。小角度晶界的界面能小于大 角度晶界，因而前者的移动速率低于后者。
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异常长大
Lesson Four
少数再结晶晶粒的急剧长大现象。 机理
钉扎晶界的第二相溶于基体 再结晶织构中位向一致晶粒的合并 大晶粒吞并小晶粒
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Lesson Four
再结晶晶粒的异常长大
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30
3.3.4 性能变化
Lesson Four
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Lesson Four
铝在350℃的等温再结晶动力学曲线
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再结晶温度
Lesson Four
经严重冷变形（变形量>70%）的金属 或合金，在1h内能够完成再结晶的（再 结晶体积分数>95%）最低温度。
高纯金属：T再＝(0.25~0.35)Tm 工业纯金属：T再＝(0.35~0.45)Tm
长大
驱动力：畸变能差 方式：晶核向畸变晶粒扩展，直至新晶粒相互接触
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注：再结晶不是相变过程
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Lesson Four
具有亚晶组织的晶间凸出形核示意图
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再结晶动力学
Lesson Four
再结晶速度与温度的关系
V 再 A ex Q pRT
开始时再结晶速度很小，在体积分数 为0.5时最大，然后减慢。
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6
Lesson Four
低温回复（0.1~0.2Tm）
机理：点缺陷运动
移至晶界、位错处 空位＋间隙原子
消失
空位聚集（空位群、对）
缺陷密度降低
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中温回复（0.2~0.3Tm）：
位错滑移
异号位错相遇而抵销 位错缠结重新排列 亚晶粒长大
位错密度降低
高温回复（0.3~0.5Tm）：
动态回复
是金属在热变形中发生的一种软化过程。 通过位错的攀移、交滑移和位错从结点脱钉 来实现的。
若把变形金属从稳定变形阶段迅速冷却后， 取样做电镜观察，发现拉长的晶粒内部出现 了许多等轴的亚晶粒。亚晶的出现，标志动 态回复产生了。
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Lesson Four
动态再结晶 也是金属在热变形中发生的一种软化
Lesson Four
密度 变形金属的密度在再结晶阶段发生
急剧增高，显然除与前期点缺陷数目减 小有关外，主要是在再结晶阶段中位错 密度显著降低所致。
27.03.2021
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Lesson Four
储能的释放
当冷变形金属加热到足以引起应力 松弛的温度时，储能就被释放出来。回 复阶段时各材料释放的储存能量均较小， 再结晶晶粒出现的温度对应于储能释放 曲线的高峰处。
Lesson Four
静态再结晶
在热变形后，若金属仍处于再结晶温 度以上，则将发生静态再结晶。重新形 成无畸变的等轴晶。若条件允许新晶粒 可以不断向变形基体长大，直到变形金 属完全消失为止。
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影响因素
Lesson Four
随着变形温度的增加开始再结晶的温度增高。
随着热变形程度的增加，开始再结晶温度降 低。
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10
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Lesson Four
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Lesson Four
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再结晶的形核与长大
Lesson Four
形核
亚晶长大形核机制 亚晶合并形核 （变形量较大时） 亚晶界移动形核
（吞并其它亚晶或变形部分） 晶（界变凸形出 量形 较核 小时）（晶界弓出形核，凸向亚晶粒小的方向）
回复速度随间断期变形量的增加而增加。
应变速度越高，储存能越大，回复速度越快。
合金元素对热变形后的静态回复速度影响也 是很明显的。固溶合金元素通常能降低堆垛 层错能，使位错的攀移，交滑移和脱钉困难， 阻止了回复的进行。析出物的存在可以起着 稳定亚晶界的作用，同样使回复滞后。
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Lesson Four
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3.4 热加工时的回复与再结晶
Lesson Four
动态回复与动态再结晶 静态回复与静态再结晶 亚动态再结晶
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27.03.2021
Lesson Four
金属材料在热 轧和挤压时的 软化过程
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3.4.1 动态回复与动态再结晶
Lesson Four
精品
第4讲回复再结晶
Lesson Four
第三章 塑性加工时组织性能的变化
主要内容
Main Content
冷加工退火时的回复与再结晶 热加工时的回复与再结晶
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Lesson Four
3.3 冷加工退火时的回复与再结晶
经塑性变形的材料具有自发恢复到变形 前低自由能状态的趋势。当冷变形金属 加热时会发生回复、再结晶和晶粒长大 等过程。了解这些过程的发生和发展规 律，对于改善和控制金属材料的组织和 性能具有重要的意义。
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再结晶晶粒大小的控制
Lesson Four
变形量。存在临界变形量，生产中应避免临 界变形量。
原始晶粒尺寸。晶粒越小，驱动力越大，形 核位置越多，使晶粒细化。
合金元素和杂质。增加储存能，阻碍晶界移 动，有利于晶粒细化。
温度。变形温度越高，回复程度越大，储存 能减小，晶粒粗化；退火温度越高，临界变 形度越小，晶粒粗大。
在奥氏体碳素钢、低合金钢、不锈钢、 工具钢以及黄铜、蒙乃尔、镍基高温合 金中容易出现动态再结晶。
在热加工温度较低，变形速度高时，一 般不发生动态再结晶；容易出现动态再 结晶的条件是高温低速的条件。
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Lesson Four
动态再结晶后的晶粒越小，变形抗力越 高。变形温度越高，应变速度越低，动 态再结晶后的晶粒就越大。因此，控制 变形温度、变形速度及变形量就可以调 整热加工材的晶粒大小与强度。