,#,单击此处编辑母版标题样式,会计学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,会计学,1,一次再结晶与二次再结晶热加工与冷加工,会计学1一次再结晶与二次再结晶热加工与冷加工,2,此钢板太硬了，压力加工不动了，怎么办呢？,第1页/共42页,2 此钢板太硬了，压力加工不动了，怎么办呢？第1页/共42页,3,第七章 金属及合金的回复与再结晶,第一节 形变金属与合金在退火过程中的变化,第三节 再结晶,第五节 金属的热加工,第二节 回复,第四节 晶粒长大,第2页/共42页,3第七章 金属及合金的回复与再结晶第一节 形变金属与合金在,4,第一节 形变金属与合金在退火过程中的变化,显微组织的变化,1,2,力学性能的变化,3,其他性能的变化,第3页/共42页,4第一节 形变金属与合金在退火过程中的变化显微组织的变化12,5,一、显微组织的变化,退火：,将金属材料加热到某一规定温度，保温一定时间，然后缓慢冷到室温的一种热处理工艺。,形变金属在退火过程中,显微组织变化的三个阶段：,回复,再结晶,晶粒长大,回复、再结晶、晶粒长大过程示意图,第4页/共42页,5一、显微组织的变化回复再结晶晶粒长大回复、再结晶、晶粒长大,6,二、力学性能的变化,基本不变,回复,阶段,强度，硬度变化,塑性,内应力,下降,下降？,基本不变,下降,提高？,提高,继续下降,下降？,再结晶,晶粒长大,第5页/共42页,6二、力学性能的变化基本不变回复阶段强度，硬度变化塑性内应力,7,三、其他性能的变化,1.,密度,:,在回复阶段不断增加，应力腐蚀倾向减小。,2.,电阻：,电阻在回复阶段可明显下降。,第6页/共42页,7三、其他性能的变化1.密度:在回复阶段不断增加，应力腐蚀倾,8,第二节 回复,概述,1,2,回复退火的应用,第7页/共42页,8第二节 回复概述12回复退火的应用第7页/共42页,9,一、概述,1.,回复,：,在加热温度,较低,时，显微组织几乎看不出任何变化，,仅因金属中一些点缺陷迁移而引起的某些晶内的变化。,2.,特点：,强度、硬度、塑性等变化不大（力学性能变化不大），,内应力以及一些物理性能得到改善。,第8页/共42页,9一、概述 1.回复：在加热温度较低时，显微组织几乎看不出任,10,二、回复退火的应用,去应力退火,2.,例如：,经深冲工艺制成的黄铜弹壳（将工件加热到,较低温度,250,300,、保温、缓冷的工艺）。,1.,目的：,降低应力,（,保持加工硬化效果,），防止工件变,形、开裂，提高耐蚀性。,第9页/共42页,10二、回复退火的应用 去应力退火2.例如：经深冲工艺制成的,11,第三节 再结晶,概述,1,2,再结晶晶核的形成与长大,3,再结晶温度及其影响因素,4,再结晶晶粒大小的控制,第10页/共42页,11第三节 再结晶概述12再结晶晶核的形成与长大3再结晶温度,12,1.,再结晶：,冷塑性变形的金属加热到一定温度之后，在原来的,变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，性能也发,生了明显的变化，并恢复到完全软化的状态的过程。,再结晶过程示意图,一、概述,第11页/共42页,121.再结晶：冷塑性变形的金属加热到一定温度之后，在原来的,13,2.,再结晶与重结晶的异同：,都经历了形核与长大两个阶段,再结晶前后，晶粒的晶格类型不变，成分不变；重结晶发生了晶格类型的变化。,异：,同：,第12页/共42页,132.再结晶与重结晶的异同：都经历了形核与长大两个阶段再结,14,1.,亚晶长大形核机制,亚晶粒合并形核,亚晶界移动形核,二、再结晶晶核的形成与长大（了解）,第13页/共42页,141.亚晶长大形核机制亚晶粒合并形核亚晶界移动形核二、,15,2.,晶界凸出形核机制,晶界凸出形核（变形量较小时,20%,）,晶界弓出形核，凸向亚晶粒小的方向,凸出形核,第14页/共42页,152.晶界凸出形核机制晶界凸出形核（变形量较小时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,(0.250.35)Tm,。,经验公式,工业纯金属：,T,再,(0.350.45)Tm,。,合金：,T,再,(0.40.9)Tm,。,单位：,K,第15页/共42页,16三、再结晶温度及其影响因素1.再结晶温度：经严重冷变形（,17,思考：,为什么在冷拔钢丝时，如果总的变形量很大，中间要,穿插几次退火工序，为什么？退火温度应为多少？,第16页/共42页,17思考：为什么在冷拔钢丝时，如果总的变形量很大，中间要,18,2.,再结晶退火：,将冷变形的金属加热到再结晶温度以上，使,其发生再结晶的处理过程。,温度,：,经常定为最低再结晶温度以上,100200,。,目的：,降低硬度、提高塑性，是冷成型操作中不可缺少的工序；,对于某些没有同素异晶转变的金属（如铝、铜）采用冷变形和再结晶退火的方法细化晶粒；,第17页/共42页,182.再结晶退火：将冷变形的金属加热到再结晶温度以上，使,思考题：,常用碳钢的再结晶退火温度为多少？能否超过,727,？,第18页/共42页,思考题：第18页/共42页,20,3.,影响再结晶温度的因素：,金属的预变形度：,金属的预变形度越大，再结晶温度就越低。,第19页/共42页,203.影响再结晶温度的因素：金属的预变形度：金属的预变,21,3.,影响再结晶温度的因素,金属的预变形度：,金属的预变形度越大，再结晶温度就越低。,金属的纯度：,加热速度和保温时间：,原始晶粒大小：,第20页/共42页,213.影响再结晶温度的因素 金属的预变形度：金属的预变形,22,案例：,铝板弹孔照片，其晶粒大小为何呈现如图所示样貌,？,第21页/共42页,22案例：铝板弹孔照片，其晶粒大小为何呈现如图所示样貌？第2,23,四、再结晶晶粒大小的控制,1.,变形程度,变形度很小时，晶粒度仍保持原样；,变形度在,2%10%,时，再结晶后的晶粒特别粗大。此范围的,变形度称为,临界变形度,，生产上应避免在此范围内变形。,当变形大于临界变形度后，随着变形的增加，晶粒就越细,小均匀。,当变形度大于,90%,以上时，某些金属还会出现晶粒的异常,长大。,第22页/共42页,23四、再结晶晶粒大小的控制1.变形程度变形度很小时，晶粒度,24,第23页/共42页,24第23页/共42页,25,案例解释,：,第24页/共42页,25案例解释：第24页/共42页,26,原始晶粒尺寸：,形变量一定时，原始晶粒尺寸越细小，,再结晶后晶粒越细小；,合金元素及杂质：,细化晶粒；,变形温度：,变形温度越高，再结晶后晶粒尺寸越大；,退火温度：,再结晶退火温度越高，再结晶后晶粒尺寸越大；,第25页/共42页,26 原始晶粒尺寸：形变量一定时，原始晶粒尺寸越细小，第2,27,第四节 晶粒长大,晶粒的正常长大,1,2,晶粒的反常长大,3,再结晶全图,第26页/共42页,27第四节 晶粒长大晶粒的正常长大12晶粒的反常长大3再结,28,一、晶粒的正常长大,正常长大：,再结晶后的晶粒均匀连续的长大。,第27页/共42页,28一、晶粒的正常长大正常长大：再结晶后的晶粒均匀连续的长大,29,特点：,晶界趋于平直,晶界夹角趋于,120,二维坐标中晶粒边数趋于,6,第28页/共42页,29特点：晶界趋于平直第28页/共42页,30,影响晶粒长大的因素,杂质及合金元素,第二相质点,相邻晶粒的位向差,温度,第29页/共42页,30影响晶粒长大的因素 杂质及合金元素 第二相质点 相,31,二、晶粒的反常长大,晶粒的反常长大：,经严重冷变形的金属，在较高温度退火时，,由少数晶粒优先长大，逐渐吞食周围的大,量小晶粒而形成的粗大晶粒的过程。,二次再结晶过程示意图,第30页/共42页,31二、晶粒的反常长大晶粒的反常长大：经严重冷变形的金属，在,32,第31页/共42页,32第31页/共42页,33,三、再结晶全图,再结晶全图：,再结晶后的晶粒大小与变形程度及退火温,度之间的关系的空间图形。,第32页/共42页,33三、再结晶全图第32页/共42页,34,第五节 金属的热加工（自学）,金属的热加工与冷加工,1,2,动态回复与动态再结晶,3,热加工后的组织与性能,第33页/共42页,34第五节 金属的热加工（自学）金属的热加工与冷加工12动态,35,一、金属的热加工与冷加工：掌握,热加工：,再结晶温度以上的加工过程。,冷加工：,再结晶温度以下的加工过程。,动静态再结晶示意图,第34页/共42页,35一、金属的热加工与冷加工：掌握热加工：再结晶温度以上的加,36,二、动态回复与动态再结晶：了解,1.,动态回复：,层错能较高的金属易动态回复，动态回复过,程中不发生再结晶。,2.,动态再结晶：,层错能较低的金属易动态再结晶。,第35页/共42页,36二、动态回复与动态再结晶：了解 第35页/共4,37,三、热加工后的组织与性能：掌握,1.,改善铸锭组织,气泡焊合、破碎碳化物、细化晶粒、降低偏析。提高强度、塑性、韧性。,2.,形成纤维组织（流线）,组织：枝晶、偏析、夹杂物沿变形方向呈纤维状分布。,性能：各向异性。沿流线方向塑性和韧性提高明显。,第36页/共42页,37三、热加工后的组织与性能：掌握1.改善铸锭组织第3,38,形成带状组织,形成：,两相合金变形或带状偏析被拉长。,影响：,各向异性。类似于流线组织。,消除：,避免在两相区变形，采用高 温扩散退火或正火。,第37页/共42页,38形成带状组织第37页/共42页,本章小结,1.,名词：回复、再结晶,2.,掌握回复退火和再结晶退火的应用；,3.,掌握再结晶退火后晶粒大小的控制；,39,第38页/共42页,本章小结39第38页/共42页,40,1,、指出下列名词的主要区别,：个人作业,弹性变形与塑性变形,（一次）再结晶与二次再结晶,热加工与冷加工,2,、再结晶退火前后组织和性能有何变化？,3,、金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒，为什么？（小组作业）,思考题,第39页/共42页,40思考题第39页/共42页,41,4,、用冷拔紫铜管通过冷弯的方法制造机器上的输油管，为了避免开裂，弯前应进行什么热处理？（小组作业）,5,、在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬，而稍隔一端时间再进行弯折，铅板又象最初一样柔软，这是什么原因？（小组作业,）,6,、用冷拔钢丝缠绕的螺旋弹簧，经低温回火后，其弹力要比未经回火的好，这是为什么？,7,、在冷拔钢丝时，如果总的变形量很大，则中间需穿插几次退火工序，这是为什么？中间退火温度应选多高？（小组作业）,第40页/共42页,414、用冷拔紫铜管通过冷弯的方法制造机器上的输油管，为了避,42,第41页/共42页,42第41页/共42页,