发布时间 : 星期六 文章上海交大考研材料科学基础总结 - 图文更新完毕开始阅读23c98e22bcd126fff7050b43
⑴ 塑性变形使金属的电阻率升高，电阻温度系数下降、导磁率下降、导热系数下降、磁滞损耗、矫顽力升高
⑵ 塑变使扩散过程加速，腐蚀速度加快
⑶ 塑变通常使金属材料的密度下降，但对含有铸造缺陷（如气孔、疏松等）的金属经塑性变形后可能使密度上升 ⑷ 塑变使弹性模量升高 4.形变织构
单向塑性变形时，多晶体中原为任意位向的各个晶粒经转动后会使各个晶粒的取向趋于一致，这个过程称为“择优取向”，择优取向后的晶体结构称为“织构”（Texture）——变形织构以区别退火织构和再结晶织构。
1. 丝织构：拉丝时形成的织构，其特点：各个晶粒的某一晶向与拉拔方向平行或接近平行，用
残余应力－不均匀变形而致
根据内应力平衡范围分为：
1.第一类内应力——宏观内应力，它为各部分形变量不同，去除外力后，应变恢复不均所致
2.第二类内应力——微观内应力，其作用范围与晶粒尺寸为同一数量级多晶体的变形量是不均匀的，晶粒间、每个晶粒内部的不同部分应变量是不等的，当外力去除后，各个晶粒的应变恢复也是不等的， →第二类内应力产生
3. 第三类内应力——点阵畸变，由于点阵缺陷而致，它使变形材料处于热力学不稳定状态，从而导致变形材料加热时的回复及再结晶过程
5.3回复和再结晶
塑性变形→系统的能量↑-自发趋势→回复再结晶
回复 在较低温度下变形材料的显微组织基本上未发生变化，多边化 再结晶 新的无畸变等轴小晶粒代替变形组织
晶粒长大 细小新晶粒通过互相吞并长大而形成稳定的尺寸
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5.3.1冷变形金属在加热时的组织与性能变化
5.3.2回复
驰豫过程 无孕育期
回复的初始阶段去除硬化的程度较快，随着时间的延长，回复的程度就减弱了，而且，随变形量越大，起始回复速率也越快。
※回复机制 1.低温回复
迁移至表面或晶界 点缺陷变化― 与间隙原子复合 与位错交互作用 聚集成空位片 崩塌 表现ρ↓ 2. 中温回复
位错滑移――位错重新组合以及异号位错互相抵消 3. 高温回复
刃型位错可获得足够能量产生攀移 ⊥位错排列成墙
多边化结构
5.3.3再结晶
t℃↑，在变形组织的基体上就会产生新的无畸变再结晶晶核，并逐渐长大形成等轴晶粒，从而取代变形组织，该过程就成为再结晶过程。
再结晶——无晶体结构和化学成分的变化，不属于相变。 a.再结晶的形核
再结晶的转变驱动力——晶体的弹性畸变能
可预料晶核必然产生于高畸变能区域：大角度晶界、相界面、孪晶或滑移带界面上 ※再结晶的形核机制
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1.晶界弓出形核
变形量较小（<20％）多晶体，其再结晶核心往往以晶界弓出方式形成或称应变导致的晶界迁移，凸出形变形度较小时，多晶粒间变形不均匀性而导致多晶粒内位错密度不同。为了降低系统的自由能，再结晶时，通过晶界迁移原来平直的晶界会向位错密度大的晶粒内凸出，在其前沿扫过的区域内通过吞食畸变亚晶的方式形成无畸变的再结晶晶核。 2.亚晶形核
当变形度较大（>20%）时，形成位错缠结组成的胞状结构→多边形化→亚晶，借助亚晶作为再结晶的核心，其形核机制为：
1)亚晶迁移机制:通过亚晶界的移动，吞并相邻的形变基体和亚晶而生长
2)亚晶合并机制:通过两亚晶之间亚晶界的消失，使两相邻亚晶合并而生长位错网络解离、拆散以及位错的攀移与滑移 亚晶无论以那种方式生长，包围着它的一部分亚晶界的位向差必然会越来越大，最后构成了大角度晶界。大角度晶界一旦形成，由于它较亚晶界具有大的多的迁移率，故可以迅速移动，而在其后留下无畸变的晶体——再结晶核心。 b.再结晶动力学
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c.再结晶温度
冷变形材料开始进行再结晶的最低温度称为再结晶温度，它可以用不同的方法来测定。 1）金相法：从显微镜中观察到第一个新晶粒或者晶界因凸起形核而出现锯齿状边缘的退火温度为TR。
2）硬度法：以硬度－退火温度曲线上硬度开始显 著降低的温度定为TR，有时也将该曲线上软化50％的退火温度定为TR。 TR≈（0.35-0.4）Tm d.影响再结晶的主要因素 1.变形程度的影响 2.原始晶粒尺寸 3.微量溶质原子 4.第二相粒子
5再结晶退火工艺参数 e.再结晶后的晶粒大小 1.变形度的影响 2．退火温度的影响 5.3.4晶粒长大
冷变形材料在完成再结晶后继续加热时会发生晶粒长大
再结晶晶粒长大 正常长大
异常长大——二次再结晶 1.晶粒的正常长大 Normal Grain Growth
再结晶完成后，晶粒长大是一自发过程，因为它总是力图使界面自由能变小，所以晶粒长大的驱动力是来自晶界移动后体系总的自由能的降低。就个别晶粒长大的微观过程而言，晶粒
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界面的不同曲率是造成晶界迁移的直接原因，实际上，晶粒长大时，晶界总是向着曲率中心的方向移动。 ※晶粒的稳定形状
为了降低界面能 晶粒长大 晶粒不断平直化 向其曲率中心方向迁移 晶粒趋向稳定形状
第三章 晶界一节曾指出 三晶粒交合处各晶界的表面张力与晶界角存在下述平衡关系: ※影响晶粒长大的因素 1)温度 2)分散相粒子
弥散的第二相质点对于阻碍晶界移动起着重要的作用。当运动的晶界迁移到第二相质点（设为球形）时，第二相质点对晶界的移动产生一阻力，拖住晶界使之不向前移动。 _4rDlim?
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3）晶粒间的位向差
晶界的界面能决定于相邻晶粒间的位相差。小角度晶界的界面能小于大角度晶界的，而驱使界面移动的力又与界面能成正比。因此，前者的迁移速度要小于后者。 4)杂质和微量合金元素
溶解原子都能阻碍晶界移动，特别是晶界偏聚现象显著的元素，其作用更大。一般认为被吸附在晶界上的溶质原子会降低晶界的界面能，能拖住晶界使之不易移动
2.异常晶粒长大（二次再结晶）
晶粒的异常长大又称不连续晶粒长大或二次再结晶，是一种特殊的晶粒长大现象，通常发生于一次再结晶后经正常晶粒长大的基体中。其特点为少数晶粒迅速长大，使晶粒之间的尺寸差别显著增大，直到这些迅速长大的晶粒完全接触为止。 1)二次再结晶的驱动力是来自界面能或表面能的降低，而不是来自应变能，所以它比一次再结晶的驱动力要小的多。
2)二次再结晶并不需要重新形核，它是以一次再结晶后的某些特殊晶粒作为基础而长大的，因此，严格说它是特殊条件下的晶粒长大过程，而非再结晶。
3)只有正常晶粒长大受阻的情况才产生二次再结晶，阻碍正常晶粒长大的主要因素有 4)二次再结晶的动力学类似于一次再结晶的动力学，也有一孕育期 5)二次再结晶完成时也产生明显的织构，但它与一次的不同
5.3.5再结晶退火后得组织
1.再结晶退火后的晶粒大小 Grain Size
取决于 预先变形程度：Ψ％ 退火后晶粒 退火温度： t℃ 晶粒 2.再结晶织构 Recrystallization Textures
冷变形金属在再结晶过程中形成的织构称再结晶织构。它与退火织构不同，因不发生再结晶的回复退火也能形成基本上与变形织构相同的退火织构。 再结晶织构与原变形织构之间的关系存在一下情况：
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