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再结晶

再结晶

再结晶是在较高温度下加热使晶粒重新形核长大的过程,可作为使晶粒微细化的 手段,来改变晶体性能。也是改变某些金属和合 金晶体结构从而改善其性能的一种手段。同一 物质在不同的溶剂中结晶时,其晶型不一样,利 用这一性质,来制备不同的晶型。

新晶粒不断长大,直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化,这一过程称为再结晶。过程的驱动力也是来自残存的形变贮能。与金属中的固态相变类似,再结晶也有转变孕育期,但再结晶前后,金属的点阵类型无变化。
再结晶核心一般通过两种形式产生。其一是原晶界的某一段突然弓出,深入至畸变大的相邻晶粒,在推进的这部分中形变贮能完全消失,形成新晶核。其二是通过晶界或亚晶界合并,生成一无应变的小区──再结晶核心。四周则由大角度边界将它与形变且已回复了的基体分开。大角度边界迁移时,核心长大。核心朝取向差大的形变晶粒长大,故再结晶过程具有方向性特征。再结晶后的显微组织呈等轴状晶粒,以保持较低的界面能。

随着变形量的增加,位错密度继续增加,内部储存能也继续增加。当变形量达到一定程度时,将使奥氏体发生另一种转变—动态再结晶。 ·动态再结晶的发生与发展,使更多的位错消失,奥氏体的变形抗力下降,直到奥氏体全部发生了动态再结晶,应力达到了稳定值。

金属在热加工后,由于形变使晶粒内部存在形变储存能,使系统处于不稳定的高能状态,因此在变形随后的亚博体育官方网址保持过程中,以变形储存能为驱动力,通过热活化过程再结晶成核和长大而再生成新的晶粒组织,使系统由高能状态转变为较稳定的低能状态,这个自发的过程就是静态再结晶。
经冷变形后的金属在温度作用下,基体中具有大角度晶界的新晶核形成和长大的过程,即静态再结晶。将冷变形金属加热到一定的温度(0.35~0.5T熔)并停留一段时间,能使变形组织的晶粒重新变成无畸变的新晶粒,同时金属的力学性能也恢复到未受加工前的状态。再结晶过程分为晶核形成、晶核长大和再结晶完成3个阶段。


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