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相变对动态再结晶的影响
相变是材料中的结构变化过程，常常与动态再结晶过程紧密相关。
本文将探讨相变对动态再结晶的影响。
首先，相变可以在晶粒中引起应力集中，这可能会加速晶粒的再结晶。
例如，在铝合金中，相变通常会导致晶粒退火和再结晶。
而在钢中，相变则可能会导致晶粒细化，从而加速再结晶过程。
其次，相变还可以改变材料的晶体结构和化学组成，从而影响晶粒的再结晶行为。
例如，在铜镍合金中，相变会改变化学组成和晶体结构，从而导致晶粒细化和再结晶。
而在钛合金中，相变则可能会导致晶粒长大，从而限制再结晶。
最后，相变还可以影响材料的热力学状态，从而影响动态再结晶。
例如，在合金中，相变通常会改变材料的热力学状态，从而影响晶粒的形成和再结晶。
而在塑性加工过程中，相变则可能会导致材料的微观结构变化，从而影响再结晶行为。
综上所述，相变对动态再结晶的影响是复杂而重要的。
深入理解相变与再结晶之间的关系，有助于优化材料的微观结构和力学性能。
- 1 -。
实验3. 金属冷变形及再结晶对组织和性能的影响一、实验概述金属塑性变形的基本方式有滑移和孪生两种。
在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对于另一部分滑动，这种变形方式称为滑移；在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对另一部分产生剪切变形，且变形部分与未变形部分的位向形成了镜面对称关系，这种变形方式称为孪生。
(一) 冷塑性变形对金属组织与性能的影响若金属在再结晶温度以下进行塑性变形，称为冷塑性变形。
冷塑性变形不仅改变了金属材料的形状与尺寸，而且还将引起金属组织与性能的变化。
金属在发生塑性变形时，随着外形的变化，其内部晶粒形状由原来的等轴晶粒逐渐变为沿变形方向伸长的晶粒，在晶粒内部也出现了滑移带或孪晶带。
当变形程度很大时，晶粒被显著地拉成纤维状，这种组织称为冷加工纤维组织。
同时，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。
图6-1为工业纯铁经不同程度变形的显微组织。
图6-1 工业纯铁冷塑性变形后组织(150X)a)变形程度20% b)变形程度50% c)变形程度70%金属经冷塑性变形后，会使其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。
此外，在金属内部还产生残余应力。
一般情况下，残余应力不仅降低了金属的承载能力，而且还会使工件的形状与尺寸发生变化。
(二) 冷塑性变形后金属在加热时组织与性能的变化金属经冷塑性变形后，由于其内部亚结构细化、晶格畸变等原因，处于不稳定状态，具有自发地恢复到稳定状态的趋势。
但在室温下，由于原子活动能力不足，恢复过程不易进行。
若对其加热，因原子活动能力增强，就会使组织与性能发生一系列的变化。
1．回复当加热温度较低时，原子活动能力尚低，故冷变形金属的显微组织无明显变化，仍保持着纤组织的特征。
此时，因晶格畸变已减轻，使残余应力显著下降。
但造成加工硬化的主要原因未消除，故其机械性能变化不大。
再结晶及其对组织性能的影响1. 再结晶过程变形后的金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力增大，被拉长（或压扁）、破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶。
这个过程称为再结晶。
变形金属进行再结晶后，金属的强度和硬度明显降低，而塑性和韧性大大提高，加工硬化现象被消除，此时内应力全部消失，物理、化学性能基本上恢复到变形以前的水平。
再结晶生成的新的晶粒的晶格类型与变形前、变形后的晶格类型均一样。
2. 再结晶温度变形后的金属发生再结晶的温度是一个温度范围，并非某一恒定温度。
一般所说的再结晶温度指的是最低再结晶温度(T再), 通常用经大变形量(70%以上)的冷塑性变形的金属,经一小时加热后能完全再结晶的最低温度来表示。
最低再结晶温度与该金属的熔点有如下关系：T再=(0.35～0.4)T熔点式中的温度单位为绝对温度(K)。
最低再结晶温度与下列因素有关：（1）预先变形度金属再结晶前塑性变形的相对变形量称为预先变形度。
预先变形度越大, 金属的晶体缺陷就越多, 组织越不稳定,最低再结晶温度也就越低。
当预先变形度达到一定大小后, 金属的最低再结晶温度趋于某一稳定值。
（2）金属的熔点熔点越高, 最低再结晶温度也就越高。
（3）杂质和合金元素由于杂质和合金元素特别是高熔点元素, 阻碍原子扩散和晶界迁移, 可显著提高最低再结晶温度。
如高纯度铝(99.999%)的最低再结晶温度为80 ℃, 而工业纯铝(99.0%)的最低再结晶温度提高到了290 ℃。
（4）加热速度和保温时间再结晶是一个扩散过程, 需要一定时间才能完成。
提高加热速度会使再结晶在较高温度下发生, 而保温时间越长, 再结晶温度越低。
3. 再结晶后晶粒的晶粒度晶粒大小影响金属的强度、塑性和韧性, 因此生产上非常重视控制再结晶后的晶粒度, 特别是对那些无相变的钢和合金。
影响再结晶退火后晶粒度的主要因素是加热温度和预先变形度。
（1）加热温度加热温度越高, 原子扩散能力越强, 则晶界越易迁移,晶粒长大也越快。
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实验3. 金属冷变形及再结晶对组织和性能的影响一、实验概述金属塑性变形的基本方式有滑移和孪生两种。
在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对于另一部分滑动，这种变形方式称为滑移；在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对另一部分产生剪切变形，且变形部分与未变形部分的位向形成了镜面对称关系，这种变形方式称为孪生。
(一) 冷塑性变形对金属组织与性能的影响若金属在再结晶温度以下进行塑性变形，称为冷塑性变形。
冷塑性变形不仅改变了金属材料的形状与尺寸，而且还将引起金属组织与性能的变化。
金属在发生塑性变形时，随着外形的变化，其内部晶粒形状由原来的等轴晶粒逐渐变为沿变形方向伸长的晶粒，在晶粒内部也出现了滑移带或孪晶带。
当变形程度很大时，晶粒被显著地拉成纤维状，这种组织称为冷加工纤维组织。
同时，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。
图6-1为工业纯铁经不同程度变形的显微组织。
图6-1 工业纯铁冷塑性变形后组织(150X)a)变形程度20% b)变形程度50% c)变形程度70%金属经冷塑性变形后，会使其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。
此外，在金属内部还产生残余应力。
一般情况下，残余应力不仅降低了金属的承载能力，而且还会使工件的形状与尺寸发生变化。
(二) 冷塑性变形后金属在加热时组织与性能的变化金属经冷塑性变形后，由于其内部亚结构细化、晶格畸变等原因，处于不稳定状态，具有自发地恢复到稳定状态的趋势。
但在室温下，由于原子活动能力不足，恢复过程不易进行。
若对其加热，因原子活动能力增强，就会使组织与性能发生一系列的变化。
1．回复当加热温度较低时，原子活动能力尚低，故冷变形金属的显微组织无明显变化，仍保持着纤组织的特征。
此时，因晶格畸变已减轻，使残余应力显著下降。
但造成加工硬化的主要原因未消除，故其机械性能变化不大。
2009年第4期宝 钢 技 术分析与研究热镀锌双相钢热轧工艺制度研究亢占英,朱 敏(宝山钢铁股份有限公司制造管理部,上海 200941) 摘要:研究了热轧工艺对热镀锌双相钢组织与性能的影响。
结果表明,通过调整热轧工艺,可以得到强韧性能配合较好的组织均匀的铁素体—马氏体双相钢。
在一定的温度范围内,随着终轧温度和卷取温度的升高,双相钢的屈服强度和抗拉强度有不同程度的下降,而延伸率有所上升。
高温卷取易导致热轧基板晶粒粗大并出现带状组织,通过降低卷取温度可有效提高热轧基板组织的均匀性,使热轧基板的晶粒细腻均匀,从而改善热轧带状组织。
关键词:热镀锌;双相钢;热轧中图分类号:TG335.22 文献标志码:B 文章编号:1008-0716(2009)04-0035-03 Study of Hot Rolli n g Technology for Hot D i p Ga lvan i zed D P SteelK AN G Zhanying and ZHU M in(M anufactur i n g M anage m en t D epart m en t,Baoshan I ron&Steel Co.,L td.,Shangha i200941,Ch i n a) Abstract:The effect of hot r olling technol ogy on the m icr ostructure and mechanical perf or mance of hot di p galvanized dual2phase steel was studied.The results sho wed that a kind of ferrite2martens2 ite dual2phase steel with good t oughness and unifor m m icr ostructure could be obtained by adjusting hot r olling technol ogy.I n a s pecific temperature range,the YP and TS decreased with an increase in finishing te mperature and coiling te mperature,while the YP2EL increased t o s ome extend.H igh coi2 ling te mperature would lead t o coarse grains and banded structure in hot2r olled substrate easily.The structural homogeneity of hot2r olled substrate could be effectively i m p r oved by l owering the coiling te mperature.Key words:hot di p galvanizing;dual2phase steel;hot r olling0 前言随着现代汽车向减重、节能、高安全性、耐蚀等方向发展,先进高强钢得到越来越多的应用。
相变对动态再结晶的影响
相变对动态再结晶的影响
动态再结晶作为金属材料加工过程中非常重要的一个环节，其在
提高材料塑性变形能力和强化作用方面发挥着至关重要的作用。
而相
关研究表明，相变会对动态再结晶过程产生很大的影响，下面就结合
具体的例子来进行分析。
首先，相变对动态再结晶的影响可以从以下几个方面进行说明：
1. 相变对晶界能量的影响
相变后晶界能量的变化会对晶粒的停留时间和再结晶晶粒的数量
产生影响。
当相变前晶界能量较低时，晶界易于移动，晶粒停留时间
较短，再结晶晶粒数量较少。
反之，当相变前晶界能量较高时，晶界
移动困难，晶粒停留时间较长，再结晶晶粒数量较多。
2. 相变对热变形能力的影响
相变在一定程度上会影响材料的热变形能力，对动态再结晶过程
中的再结晶晶粒尺寸和分布产生影响。
例如，当材料中含有一定量的
第二相粒子时，相变在其周围产生的热梯度会导致晶界绕过该粒子，
形成更大的再结晶晶粒。
3. 相变对再结晶驱动力的影响
相变会对再结晶驱动力产生影响。
例如，当材料中存在较多的相
变时，由于相变释放的热量会导致材料局部温度升高，从而使得再结
晶驱动力增加，再结晶晶粒的形核与长大加速。
基于以上分析，我们可以看出，相变对动态再结晶的影响是复杂
而多方面的。
在实际生产中，需要根据具体情况进行科学合理的控制，以达到最佳的再结晶效果。
同时，加强对相变与动态再结晶机理的理
论研究也是提高金属材料加工质量和效率的重要途径。
塑性变形再结晶对组织性能的影响试验一塑性变形再结晶对Q235钢组织性能的影响一引言1、塑性变形对金属组织与性能的影响金属经塑性变形后，不仅形状和尺寸上发生变化，其组织和性能也发生变化。
随着塑性变形量的增大，金属材料的由原始的等轴晶组织向纤维状组织转变，即晶粒将沿变形方向逐渐伸长，变形度越大，则伸长也越显著；当变形度很大时，其组织呈纤维状。
组织影响性能，由于变形产生了大量的位错和孪晶，对金属起到了强化作用，金属的强度和硬度有所提高，塑性下降，即产生了所谓的“加工硬化”现象。
另外，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。
2、塑性变形后再结晶对组织性能的影响塑性变形金属加热温度到再结晶温度时，原子活动能力增大，金属的显微组织发生明显的变化，由破碎拉长或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒。
由于加热温度低于相变温度，故没有发生相变，只是一个新晶粒形核和长大的过程，即再结晶。
再结晶消除了冷加工纤维组织、加工硬化和残余应力，使金属又重新恢复到冷塑性变形前的状态，纤维组织消失，取而代之的是均匀细小的等轴晶粒。
再结晶温度与金属本性、杂质含量、冷变形程度、保温时间、材料的原始晶粒度等有关。
再结晶所产生的晶粒大小在很大程度上取决于冷变形程度的大小。
工业生产中则常以经过大变形量（约70%以上度的变形金属经1h 保温，能完成再结晶（﹥95%转变量）的最低温度，定为该金属的再结晶温度。
实验证明，金属的熔点愈高，在其他条件相同时，其再结晶温度也愈高。
金属的再结晶温度(T再) 与其熔点(T熔) 间的关系，大致可用下式表示：T 再=0.4 T熔其中，T 再、T 熔按绝对温度计算，以铜为例，纯铜的熔点是1083℃，系数取0.40时，计算如下：T 再=0.40T熔=0.40×(1083+273)K=542.4K=269.4℃金属的纯度越高，再结晶温度就越低，再结晶过程也就越快。
20钢淬火后的组织1.引言1.1 概述钢淬火是一种常见的热处理工艺，通过迅速冷却加热至适宜温度的钢材，可以使其达到更优异的材料性能。
钢在经过淬火过程后，其组织会发生一系列的变化，从而赋予钢材更高的强度和硬度。
钢淬火后的组织特点对于钢材的机械性能及应用领域具有重要的影响。
在钢淬火的过程中，钢材会经历相变过程。
当钢材加热至适宜的温度时，其中的晶粒会发生再结晶，从而消除了原有的晶界和位错。
然而，当钢材被迅速冷却时，晶界和位错会重新形成，导致了钢材的显微组织发生明显的变化。
钢淬火后的组织主要包括马氏体、残余奥氏体和贝氏体。
其中，马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织，具有细小的晶粒尺寸和排列紧密的排列方式。
而残余奥氏体则是在淬火过程中无法完全转变为马氏体的氧化铁。
贝氏体是一种发生在钢材中的双相组织，由于其特殊的晶体结构，具有一定的韧性和强度。
钢淬火后的组织特点使得经过淬火的钢材具有了更高的强度、硬度和韧性。
这使得淬火后的钢材在许多领域有着广泛的应用。
例如，在汽车制造业中，高强度的钢材可以增加车身的稳定性和安全性。
在工具制造领域，淬火后的钢材能够提供更好的切削性能和耐磨性。
此外，钢淬火还在冶金学、航空航天和能源等领域中扮演着重要的角色。
综上所述，钢淬火后的组织特点对钢材的性能和应用具有重要的影响。
淬火后的钢材具有更高的强度、硬度和韧性，使其在各个领域中得到广泛应用。
钢淬火技术的研究和应用对于提升钢材性能、改善产品质量具有重要的意义。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下方式组织和呈现钢淬火后的组织相关的内容：1.2.1 介绍钢淬火的定义和过程在这一部分，我们将首先对钢淬火进行定义和解释，明确其概念和基本原理。
然后，我们将详细介绍钢淬火的过程，包括准备工作、淬火方法和实施步骤等。
1.2.2 钢淬火后的组织变化在这一部分，我们将详细探讨钢淬火后的组织变化情况。
首先，我们将介绍钢材在淬火过程中的相变行为，包括奥氏体形成、马氏体转变等。
实验3. 金属冷变形及再结晶对组织和性能的影响一、实验概述金属塑性变形的基本方式有滑移和孪生两种。
在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对于另一部分滑动，这种变形方式称为滑移；在切应力作用下，晶体的一部分沿某一晶面相对另一部分产生剪切变形，且变形部分与未变形部分的位向形成了镜面对称关系，这种变形方式称为孪生。
(一) 冷塑性变形对金属组织与性能的影响若金属在再结晶温度以下进行塑性变形，称为冷塑性变形。
冷塑性变形不仅改变了金属材料的形状与尺寸，而且还将引起金属组织与性能的变化。
金属在发生塑性变形时，随着外形的变化，其内部晶粒形状由原来的等轴晶粒逐渐变为沿变形方向伸长的晶粒，在晶粒内部也出现了滑移带或孪晶带。
当变形程度很大时，晶粒被显著地拉成纤维状，这种组织称为冷加工纤维组织。
同时，随着变形程度的加剧，原来位向不同的各个晶粒会逐渐取得近于一致的位向，而形成了形变织构，使金属材料的性能呈现出明显的各向异性。
图6-1为工业纯铁经不同程度变形的显微组织。
图6-1 工业纯铁冷塑性变形后组织(150X)a)变形程度20% b)变形程度50% c)变形程度70%金属经冷塑性变形后，会使其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。
此外，在金属内部还产生残余应力。
一般情况下，残余应力不仅降低了金属的承载能力，而且还会使工件的形状与尺寸发生变化。
(二) 冷塑性变形后金属在加热时组织与性能的变化金属经冷塑性变形后，由于其内部亚结构细化、晶格畸变等原因，处于不稳定状态，具有自发地恢复到稳定状态的趋势。
但在室温下，由于原子活动能力不足，恢复过程不易进行。
若对其加热，因原子活动能力增强，就会使组织与性能发生一系列的变化。
1．回复当加热温度较低时，原子活动能力尚低，故冷变形金属的显微组织无明显变化，仍保持着纤组织的特征。
此时，因晶格畸变已减轻，使残余应力显著下降。
但造成加工硬化的主要原因未消除，故其机械性能变化不大。
举例说明如何通过相变控制双相钢材料的组织结构双相钢这种材料，说起来就让人觉得它神奇得很。
你看，它不像某些金属那样一成不变，给人的感觉死气沉沉的。
它可不，它有点像个“变脸”的高手，变化多端的。
这可全都得归功于它的相变过程。
啥是相变？简单来说，就是物质从一种状态转变到另一种状态，像水结冰、冰融化成水那样。
双相钢就是在温度的影响下，通过相变来调整自己的组织结构，得到一种非常平衡的状态。
就像一位厨师通过不同的火候调配，做出又嫩又香的菜肴一样。
你得好好掌握这相变的火候，不然煮成了“老母鸡”，也就啥味道都没有了。
我们知道，双相钢是一种含有铁素体和马氏体两种相的钢种。
啥是铁素体？它就是咱常见的“软钢”，具有良好的塑性和韧性。
马氏体呢？它可是硬得很，强度高，硬度也不低。
两者组合在一起，就好比铁打的拳头加上温柔的手腕，完美的平衡，打得了强硬的敌人，扛得住生活的挑战。
通过调整这两种成分的比例，钢材的性能会发生很大的变化，能满足不同行业对材料的需求，强度、韧性都能兼顾，堪称一石二鸟。
好了，说到这里，怎么控制双相钢的组织结构呢？最常见的手段就是通过加热和冷却的过程，简单来说就是“升温降温”这两个大动作。
你要让双相钢升温到一定的温度，让它的晶粒发生变化，变得更加均匀，直到铁素体和马氏体充分融合。
再通过控制冷却速率来调整两种相的分布。
比如说，你要是想让钢里铁素体占得更多一些，那就得缓慢冷却，这样就能有更多的时间让铁素体生长。
反过来，如果想要马氏体多一些，速度就得快点，快得让马氏体来不及长成铁素体。
操作这事儿可不简单。
想象一下，你正站在厨房里，想做个完美的糖醋排骨。
如果火候掌握不好，糖和醋的比例偏了，糖醋味就不对，排骨也就没法香嫩入味了。
双相钢也是如此，如果加热温度过高，可能导致钢里的晶粒粗大，性能下降；要是冷却太慢，马氏体成分不足，也会影响强度。
得精准掌握每一个步骤，才能让两种相的结合恰到好处。
通过相变，咱们还能调节双相钢的细节。
1•第二相控制基体晶粒长大晶粒细化是使钢材强度提高的同时还提高其韧性的唯一的强化机制，一直受到广泛的重视，在釆用各种工艺方法使基体晶粒细化的同时，还必须有效防止晶粒长大才能保证晶粒细化的效果，而第二相钉扎晶界是最重要的阻止晶粒长大的方法。
2•第二相沉淀析出强化基体中弥散分布的第二相颗粒可产生弥散强化作用，由于第二相通常是通过沉淀析出产生的，故也称为沉淀强化。
第二相沉淀强化往往会导致钢材韧性的下降，但相对于位错强化及间隙固溶强化等其他强化方式而言，其脆化矢量较小，故第二相强化是除晶粒细化外应优先采用的强化方式。
位错越过第二相颗粒的机制有切过机制和绕过机制，其强化机制分别为切过机制和Orowan机制，当第二相相对较软或尺寸很小时主要为切过机制，其强度增量正比于第二相的尺寸和第二相体积分数的二分之一次方，而当第二相较硬或尺寸较大时主要为Orowan机制，其强度增量正比于第二相体积分数的二分之一次方并大致反比于第二相的尺寸。
对每一种特定的第二相都存在一个临界尺寸dC,小于临界尺寸时切过机制起作用而大于临界尺寸时Orowan机制起作用，在临界尺寸附近可得到最大的强化效果。
3•第二相调节形变基体的再结晶和后续固态多型性相变行为钢材经受塑性变形后，形变基体中将存在形变储能。
形变储能是基体再结晶的驱动能，害可增大后续固态多型性相变的相变驱动能。
当第二相在形变过程中以应变诱导析出的方式沉淀析出后，将有效钉扎位错使之不容易发生回复和再结晶，从而显著推迟再结晶的发生。
大量试验结果表明，微合金碳氮化物的应变诱导沉淀一旦发生，形变奥氏体的再结晶过程就被显著推迟。
应变诱导沉淀的第二相阻止形变奥氏体基体再结晶过程的同时，将使基体的形变储能得以保存，若继续进行形变,则形变储能将不断累积。
形变储能町明显增大奥氏体相的自由能，在随后冷却过程中发生铁素体相变时,形变储能将有效促进恢索体相的形成，使铁索体相形成的温度比平衡温度A3明显升高或使确定温度下的铁素体形成量明显大于平衡形成量；同时，应变诱导析出第二相后，奥氏体基体化学成分的变化将增高奥氏体相的自由能，从而进一步促进铁素体相的形成；此外，由于形变基体中晶格畸变和扭折晶界的存在，可明显增大铁素体的非均匀形核率，使得形变诱导铁素体的晶粒尺寸明显细化且分布均匀。
相变对动态再结晶的影响
相变是材料科学中一个重要的概念，它指的是材料在温度、压力等条件变化下，发生结构转变的现象。
相变对材料的性质和性能具有重要影响，尤其是对于动态再结晶这一材料加工过程更是如此。
动态再结晶是一种在高温下进行的金属加工技术，在该过程中，材料会发生流变和再结晶现象，从而改变其微观结构和力学性能。
相变对动态再结晶的影响主要表现在以下几个方面：
1. 影响再结晶晶粒的尺寸和分布。
相变会引起晶粒的再结晶，从而影响其尺寸和分布。
例如，当α-Fe晶体在高温下发生相变时，会引起晶粒的再结晶，从而形成尺寸更小的颗粒。
2. 影响再结晶的速率。
相变会影响晶粒的再结晶速率，从而影响材料的加工效果和性能。
例如，在Al-Mg-Si合金中，相变会促进动态再结晶的速率，从而提高材料的塑性和韧性。
3. 影响晶界能量和晶界迁移。
相变会影响晶界的能量和迁移，从而影响晶粒再结晶的过程。
例如，在Cu-Zn合金中，相变会使晶界迁移更加容易，从而促进晶粒的再结晶。
总之，相变对动态再结晶的影响是复杂而又重要的，在材料加工和性能优化方面具有广泛的应用前景。
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