第六章 金属塑性变形与再结晶(11)新
金属的塑性变形与再结晶实验实验报告资料
金属的塑性变形与再结晶实验实验报告资料实验目的：通过实验研究金属的塑性变形与再结晶的过程，了解金属材料的性质及其应用。
实验原理：1.金属的塑性变形金属的塑性变形是指在外力作用下，金属发生形变而不断展开的一种过程。
金属的塑性变形具有以下特点：①金属塑性变形具有可逆性，即当外力解除时形变可回复。
②金属的塑性变形是沿晶的，即沿晶体内的晶体结构变形。
③金属的塑性变形具有连续性，即在一定应变范围内，应力与应变呈线性关系。
2.金属的再结晶金属的再结晶是指在金属塑性变形的过程中，原来的组织结构发生了某些变化，而在恰当的条件下，这些组织结构又恢复到了原来的状态，这种过程就叫做金属的再结晶。
金属的再结晶的特点如下：①金属的再结晶是晶体内部的结构调整。
②金属的再结晶能够使金属的内部应力有所缓和。
实验步骤：1.制备试样：准备金属的坯料，在坯料上打上“X”形切口，切口至深为材料厚度的1/2。
2.进行冷加工：采用箔冷机或轧制机进行冷加工，进行一定程度的压缩形变。
在经过一定拉伸形变后，在X形切口处出现了明显的变形。
3.进行再结晶退火：将试样放入电阻炉中进行再结晶退火，然后进行空冷，使试样的晶粒细化，且Z形切口处无明显变形。
4.进行显微组织观察：将试样进行金相试样制备和显微组织观察。
在加工前，金属材料的结构均匀且颗粒晶粒较大，大量晶界分布而成急促晶界。
在加工后，晶粒较小，分布均匀；试样表面被拉伸，并且形成了急促晶界。
在经过再结晶退火处理后，试样中的晶粒再次变小，形成了勾芡状晶粒，Z形切口处没有变形出现，晶界清晰。
实验结果：通过本次实验，我们得到了以下实验结果：1.金属材料在冷加工的过程中，晶粒会发生变形，形成急促晶界。
2.金属在经过适当的再结晶退火处理后，晶粒又会重新排列，形成勾芡状的晶籍，并且试样中没有变形现象。
实验分析：本次实验从实验原理、实验步骤、实验结果三方面说明了金属塑性变形和再结晶的过程，得到了较好的结果。
同时我们也认识到，产生分析实验结果的原因不外乎通往实验目的的基本原理和实验的步骤。
金属的塑性变形与再结晶
实验名称：金属的塑性变形与再结晶实验类型：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、实验步骤与实验结果（必填）五、讨论、心得（必填）一、实验目的1.了解冷塑性变形对金属材料的内部组织与性能的影响；2.了解变形度对金属再结晶退火后晶粒大小的影响。
二、实验原理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。
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。
(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。
2．再结晶当加热温度较高时，将首先在变形晶粒的晶界或滑移带、孪晶带等晶格畸变严重的地带，通过晶核与长大方式进行再结晶。
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金属的塑性变形与再结晶实验”实验报告、实验目的( 1) 了解冷塑性变形对金属材料的内部组织与性能的影响。
( 2) 了解变形度对金属再结晶退火后晶粒大小的影响。
二、实验原理金属材料在外力作用下，当应力大于弹性极限时，不但会产生弹性变形，还会产生塑性变形。
塑性变形的结果不仅改变金属的外形和尺寸，也会改变其内部的组织和性能。
在冷塑性形变过程，随着变形程度的增大，金属内部的亚晶增多，加上滑移面转动趋向硬位向和位错密度增加等原因，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降，这种现象称为加工硬化。
加工硬化后的金属内能升高，处在不稳定的状态，并有想稳定状态转变的自发趋势。
若对其进行加热，使其内部原子活动能力增大，随着加热温度逐渐升高，金属内部依次发生回复、再结晶和晶粒长大3 个阶段。
冷塑性变形金属经再结晶退火后的晶粒大小，不仅与再结晶退火时的加热温度有关，，而且与再结晶退火前预先冷变形程度有关。
当变形度很小时，由于金属内部晶粒的变形也很小，故晶格畸变也小，晶粒的破碎与位错密度增加甚微，不足以引起再结晶现象发生，故晶粒大小不变。
当变形度在2%~10% 范围内时，由于多晶体变形的特点，金属内部各个晶粒的变形极不均匀(即只有少量晶粒进行变形) ，再结晶是晶核的形成数量很少，且晶粒极易相互并吞长大，形成较粗大的晶粒，这样的变形度称为临界变形度。
大于临界变形度后，随着变形量的增大，金属的各个晶粒的变形逐步均匀化，晶粒破碎程度与位错密度也随着增加，再结晶时晶核形成的数量也增多，所以再结晶退火后晶粒较细小而均匀。
为了观察再结晶退火后铝片的晶粒大小，必须把退火后的铝片放入一定介质中进行浸蚀，由于各个晶粒内原子排列的位向不同，对浸蚀剂的腐蚀不同，因而亮暗程度不同，就能观察到铝片内的晶粒。
三、实验装置及试件工业纯铝片、铝片拉伸机、浸蚀剂( 15%HF+45%HCL+15%HN ??3+25% ??2??组成的混合酸)、HV-120型维氏硬度计、小型实验用箱式炉、钢皮尺、划针、扳手、放大镜。
材料科学基础-第六章_金属及合金的回复与再结晶
晶界凸出形核机制
在晶界处A 晶粒中的某些亚晶粒能通过 晶界迁移而凸入B 晶粒中，借消耗B 中的 具有亚晶粒组织晶粒间的凸出形核机制 亚晶而生长，从而形成再结晶的核心。
第六章 金属及合金的回复与再结晶－§6.3 再结晶
2.长大
再结晶晶核形成之后，即借界面的移动向周围畸变区域长大。 ①再结晶晶核长大（晶界迁移）的驱动力 无畸变的新晶粒与周围畸变的旧晶粒之间的畸变能差。 ②晶界的迁移方向 晶界总是背离其曲率中心，向着畸变区域推进，直至全部形成无畸变的等 轴晶粒为止，再结晶即告完成。
将后式代入前式并积分，以x0表示开始时性能增量的残留分数，则得：
t dx Q / RT x0 x c0e 0 dt x
或
x0 ln c0 te Q/RT x
回复的速度随温度升高和加热时间的延长而增大。
举例：
采用不同的温度加热冷变形金属使之回复到同样的程度（即残留分数相 同），则所需时间不同。
轴小晶粒，并随时间的延长不断长大，直至伸长的晶粒完全转变为新的等轴 晶粒为止。
3.晶粒长大阶段
再结晶过程中形成的等轴晶粒逐步相互吞并而长大，直至达到一个稳定的 尺寸。
第六章 金属及合金的回复与再结晶－§6.1 冷变形金属在加热时的组织和性能变化
二、储存能及内应力的变化
1.储存能的变化
冷变形造成的偏离平衡位置 大、能量较高的原子，在加热
冷变形后保留在金属内部的畸变 能，或称储存能。 冷变形金属在不同加热温度时 组织和性能的变化
第六章 金属及合金的回复与再结晶－§6.1 冷变形金属在加热时的组织和性能变化
一、显微组织的变化
1.回复阶段
显微组织几乎没 有发生变化，晶粒 仍保持冷变形后的 伸长状态。
金属的塑性变形与再结晶
金属的塑性变形与再结晶一、实验目的：1、了解显微镜下滑移线、变形孪晶和退火孪晶特征。
2、了解金属经冷加工变形后显微组织及机械性能的变化。
3、讨论冷加工变形对再结晶晶粒大小的影响。
二、实验内容：1、观察工业纯铁冷变形滑移线，纯锌的变形孪晶，黄铜或纯铜的退火孪晶。
2、观察工业纯铁经冷变形（0%、20%、40%、60%）后的显微组织。
3、用变形度不同的工业纯铝片，退火后测定晶粒大小。
三、实验内容讨论：1、显微镜下的滑移线与变形孪晶：当金属以滑移和孪晶两种方式塑性变形时，可以在显微镜下看到变形结果。
我们之所以能看到滑移线（叫滑移带更符合实际）是因为晶体滑移时，使试样的抛光表面产生高低不一的台阶所致。
滑移线的形状取决于晶体结构和位错运动，有直线形的，有波浪形的，有平行的，有互相交叉的，显示了滑移方式的不同。
变形量越大，滑移线愈多、愈密。
在密排六方结构中，常可看到变形孪晶，这是因为此类金属结构难以进行滑移变形。
孪晶可以看成是滑移的一种特殊对称形式，其结果使晶体的孪生部分相对于晶体的其余部分产生了位向的改变。
由于位向不同，孪晶区与腐蚀剂的作用也不同于其他部分，在显微镜下，孪晶区是一条较浅或较深的带。
在不同的金属中，变形孪晶的形状也不同，例如在变形锌中可看到孪晶变形区域，其特征为竹叶状，α—Fe则为细针状。
除变形孪晶外，有些金属如黄铜在退火时也常常出现以平行直线为边界的孪晶带，这类孪晶称为退火孪晶。
滑移和孪晶的区别：制备滑移线试样时，是试样先经过表面抛光，然后再经过微量塑性变形。
如果变形后再把表面抛光，则滑移线就看不出来了。
制备孪晶试样时，是先经塑性变形，然后再抛光腐蚀，可见：（1）对于滑移线不管样品是否经过腐蚀均可看到，而孪晶只有在磨光腐蚀后才可看见。
（2）滑移线经再次磨光即消失，而孪晶在样品表面磨光腐蚀后仍然保留着。
滑移线和磨痕的区别在于前者是不会穿过晶界的。
2、冷变形后金属的显微组织和机械性能冷加工变形后，晶粒的大小、形状及分布都会发生改变。
第六章回复与再结晶
高温时，刃型位错可获得足够能量产生攀移，发生多边化 （或多边形化）。 多边化：冷变形金属加热时，原来处在滑移面上的位错通过 攀移和滑移，形成与滑移面垂直的亚晶界的过程。 多边化的驱动力：弹性应变能的降低。
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三、亚结构的变化
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而外凸的晶界将向曲率中心迁移使晶粒缩小。
边数大于6的晶粒为满足120晶间夹角要求则具有内凹的晶界，
内凹晶界迁移的结果使晶粒长大。
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晶粒正常长大的一般规律：晶界迁移总是朝向晶界的曲
率中心方向；随着晶界迁移，小晶粒（晶粒边数小于6） 逐渐被吞并到相邻的较大晶粒（晶粒边数大于6），晶界 本身趋于平直化；三个晶粒的晶界交角趋于120，使晶界
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（四）合金元素及杂质 溶于基体中的合金元素及杂质，一方面增加变形金属
的储存能，另一方面阻碍晶界的运动，一般均起细化晶 粒的作用。
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第四节 晶 粒 长 大
再结晶刚结束时，再结晶组织为细小的等轴晶粒。若 继续提高加热温度或延长保温时间，则再结晶晶粒将通 过晶界的迁移使一部分晶粒尺寸增大，而另一部分晶粒
4. 相邻晶粒的位向差
晶界的界面能与相邻晶粒的位向差有关。与大角度晶界相比， 小角度晶界的界面能低，故界面移动的驱动力小，晶界移动速度 低。所以大角度晶界的移动速度大于小角度晶界。
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二、晶粒的反常长大 将再结晶完成后的金属继续加热至某一温度以上，或
更长时间地保温，会有少数晶粒优先长大，成为特别粗 大的晶粒，而其周围较细的晶粒则逐渐被吞食掉，整个 金属由少数比再结晶后晶粒要大几十倍甚至几百倍的特
金属的塑性变形与再结晶
等轴晶粒，机械性能完全恢复。
（三）再结晶后晶粒大小与变形量的关系
冷变形金属再结晶后晶粒大小除与加 热温度、保温时间有关外，还与金属的预 先变形量有关。 当变形度很小时，金属不发生再结晶。
晶粒 大小
这是由于晶内储存的畸变能很小，不足以
进行再结晶而保持原来状态，当达到某一 变形度时，再结晶后的晶粒特别粗大，该
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3 4
低碳钢
低碳钢 低碳钢
压缩58%
压缩45%，550℃退火半小时 压缩58%，550℃退火半小时
伸长的晶粒
部分等轴晶 部分等轴晶
5
6 7 8
低碳钢
低碳钢 低碳钢 低碳钢
压缩45%，650℃退火半小时
压缩58%，650℃退火半小时 压缩45%，700℃退火半小时 压缩58%，700℃退火半小时
完全再结晶
c. 对比分析不同变形量，不同退火温度对晶粒大小的影响。
（二）塑性变形后的回复与再结晶
金属经冷塑性变形后，在热力学上处于不稳定状态，
必有力求恢复到稳定状态的趋势。
但在室温下，由于原子的动能不足，恢复过程不易进 行，加热会提高原子的活动能力，也就促进了这一恢复 过程的进行。 加热温度由低到高，其变化过程大致分为回复、再结 晶和晶粒长大三个阶段，当然这三个阶段并非截然分开。
变形度称之临界变形度。
一般金属的临界变形度在2％～10％范 围内。此后，随着变形度的增加，再结晶
临界变形度
预先变形程度
预先变形程度对晶粒度的影响
后的晶粒度逐渐变细。
三、实验方法
1．实验材料及设备 （1）金相显微镜； （2）低碳钢不同变形量及再结晶状态金相样品一套；
编号 1 材料 低碳钢 处理状态 压缩45% 组织 伸长的晶粒
第六章 金属和合金的塑性变形
第六章 金属和合金的塑性变形和再结晶金属材料（包括纯金属和合金）在外力的作用下引起的形状和尺寸的改变称为变形。
去除外力，能够消失的变形，称弹性变形；永远残留的变形，称塑性变形。
工业生产上正是利用塑性变形对金属材料进行加工成型的，如锻造、轧制、拉拔、挤压、冲压等。
塑性变形不仅能改变工件的形状和尺寸，还会引起材料内部组织和结构的变化，从而使其性能发生变化。
以再结晶温度为界，金属材料的塑性变形大致可分为两类：冷塑性变形和热塑性变形，在生产上，通常称为冷加工和热加工。
经冷塑性变形的金属材料有储存能，自由能高，组织不稳定。
若升高温度，使原子获得足够的扩散能力，则变形组织会恢复到变形前的状态，这个恢复过程包括：回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。
从金属材料的生产流程来看，一般是先进行热加工，然后才进行冷加工和再结晶退火。
但为了学习的方便，本章先讨论冷加工，再讨论再结晶和热加工。
§6.1 金属材料的变形特性一、 应力—应变曲线金属在外力作用下，一般可分为弹性变形、塑性变形、断裂三个阶段。
图6.1是低碳钢拉伸时的应力—应变曲线，这里的应力和应变可表示为：000,L L L L L A F ∆=-==εσ 公式中F 是拉力，00,L A 分别是试样的原始横截面积和原始长度。
从图中可以得到三个强度指标：弹性极限e σ，屈服强度s σ，抗拉强度b σ。
当拉应力小于弹性极限e σ时，金属只发生弹性变形，当拉应力大于弹性极限e σ，而小于屈服强度s σ时，金属除发生弹性变形外，还发生塑性变形，当拉应力大于抗拉强度b σ时，金属断裂。
理论上，弹性变形的终结就是塑性变形的开始，弹性极限和屈服强度应重合为一点，但由于它们不容易精确测定，所以在工程上规定：将残余应变量为0.005%时的应力值作为弹性极限，记为005.0σ，而将残余应变量为0.2%时的应力值作为条件屈服极限，记为2.0σ。
s σ和2.0σ都表示金属产生明显塑性变形时的应力。
第六章 塑性变形习题集-附部分答案
1.简单立方晶体(100)面有1 个[]010=b 的刃位错(a)在(001)面有1 个b =[010]的刃位错和它相截，相截后2 个位错产生扭折结还是割阶？ (b)在(001)面有1 个b =[100]的螺位错和它相截，相截后2 个位错产生扭折还是割阶？解：两位错相割后，在位错留下一个大小和方向与对方位错的柏氏矢量相同的一小段位错，如果这小段位错在原位错的滑移面上，则它是扭折；否则是割阶。
为了讨论方便，设(100)面上[]010=b 的刃位错为A 位错，(001)面上b =[010]的刃位错为B 位错，(001)面上b =[100]的螺位错为C 位错。
(a) A 位错与B 位错相割后，A 位错产生方向为[010]的小段位错，A 位错的滑移面是(100)，[010]⋅[100]=0，即小段位错是在A 位错的滑移面上，所以它是扭折；而在B 位错产生方向为[ 010 ]的小段位错，B 位错的滑移面是(001)， [010]⋅[001]=0 ，即小段位错在B 位错的滑移面上，所以它是扭折。
(b)A 位错与C 位错相割后，A 位错产生方向为[100]的小段位错，A 位错的滑移面是(100)，[100]⋅[100]≠0 ，即小段位错不在A 位错的滑移面上，所以它是割阶；而在C 位错产生方向为[]010的小段位错，C 位错的滑移面是(001)，[][]0001010=•，即小段位错在B 位错的滑移面上，所以它是扭折。
2.下图表示在同一直线上有柏氏矢量相同的2 个同号刃位错AB 和CD ，距离为x ，他们作F-R 源开动。
(a)画出这2 个F-R 源增殖时的逐步过程，二者发生交互作用时，会发生什么情况？(b)若2 位错是异号位错时，情况又会怎样？解：(a)两个位错是同号，当位错源开动时，两个位错向同一方向拱弯，如下图(b)所示。
在外力作用下，位错继续拱弯，在相邻的位错段靠近，它们是反号的，互相吸引，如上图(c)中的P 处所示。
06 金属材料热处理 第六章 变形金属及合金的回复与再结晶
第六章 变形金属与合金的回复与再结晶本章教学目的：1 揭示形变金属在加热过程中组织和性能变化的规律；2 揭示再结晶的实质3 说明热加工与冷加工的本质区别以及热加工的特点。
教学内容：（1）变形金属在退火过程中（回复，再结晶以及晶粒长大）过程的组织与性能变化；（2）影响再结晶的因素；（3）再结晶晶粒大小及控制；（4）热加工与冷加工重点：（1）回复与再结晶的概念和应用；（2）临界变形度的概念；（3）再结晶晶粒度的控制；（4）热加工与冷加工的区别。
难点：（1）再结晶形核机制与再结晶动力学；（2）再结晶晶粒的二次长大机理§6-1变形金属与合金在退火过程中的变化金属经冷塑性变形后，内部组织和各项性能均发生相应变化，而且由于位错等结构缺陷密度的增加以及畸变能的升高，使其处于热力学不稳定状态。
当变形金属加热时，通过原子扩散能力的增加，有助于促进向低能量状态的转变。
一、显微组织的变化第一阶段：显微组织基本上未发生变化，其晶粒仍保持纤维状或扁平状变形组织，称回复阶段。
第二阶段：以新的无畸变等轴小晶粒逐渐取代变形组织，称为再结晶阶段。
第三阶段：上述小晶粒通过互相吞并方式而长大，直至形成较为稳定的尺寸，称为晶粒长大阶段。
二、储存能及内应力的变化当变形金属加热到足以引起应力松弛的温度时，其中的储存能将释放出来。
回复阶段释放的储存能很小三、机械性能的变化规律回复阶段硬度变化很小，约占总变化的1/5，再结晶阶段下降较多，强度与硬度有相似的变化规律。
因为回复阶段仍保持很高的位错密度。
在再结晶阶段，硬度与强度显著下降，塑性大大提高。
四、其它性能的变化1、电阻的变化电阻的回复阶段已表现出明显的下降趋势。
点缺陷对电阻的贡献远大于位错，而回复阶段点缺陷的密度发生显著的减小。
2、密度的变化再结晶阶段密度急剧增高。
五、亚晶粒尺寸在回复阶段前期，亚晶粒尺寸变化不大，但在后期，尤其在接近再结晶温度时，晶粒尺寸显著增大。
§6-2 回复一、退火温度和时间对回复过程的影响回复是指冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变之前所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
《工程材料学》习题新2
《工程材料》习题第一章金属机械性能一、解释名词疲劳强度屈服强度抗拉强度冲击韧性延伸率断面收缩率二、判断正误1、材料在均匀塑性变形阶段承受的最大拉应力称为屈服强度。
（）2、所有金属材料在拉伸时均有明显的屈服现象。
（）3、相同材料和相同尺寸的试样，表面光滑者比表面有微裂纹者的疲劳强度高。
（）4、金属材料的弹性模量E愈大，则其塑性愈差。
（）5、同种材料不同尺寸试样所测得的延伸率相同。
（）第二章金属的晶体结构一、解释名词晶格晶体结构晶体空位组织二、判断正误1、金属的晶界是面缺陷。
晶粒愈细，晶界愈多，金属的性能愈差。
（）2、因为单晶体是各向异性的，所以实际金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。
（）3、体心立方晶格中原子排列最密集的晶面是(111)面。
（）4、实际金属在不同方向上的性能是不一样的。
（）5、细晶粒金属的强度高但塑性较差。
（）三、选择题1、晶体中的晶界属于 ca.点缺陷b.线缺陷c.面缺陷d.体缺陷2、工程上使用的金属材料一般都具有 da. 各向异性b. 各向同性c. 伪各向异性d. 伪各向同性四、填空1、实际金属中存在有_____、______、______缺陷。
其中，位错是____缺陷，晶界是____缺陷。
2、位错的基本类型有两种，它们是_______位错和______位错，有多余半个原子面是________位错所特有的。
3、常见的金属晶体结构有_________、__________、__________三种。
在这三种金属晶体结构中，原子排列最密集的晶面分别是_________、__________、__________。
第三章金属的结晶一、解释名词过冷度二、判断正误1、金属结晶的必要条件是快冷。
（）2、凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
（）3、纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。
（）4、纯金属的实际晶粒度与其冷却速度有关。
（）三、选择题1、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是a. 晶粒尺寸发生变化b. 过冷度发生变化c. 致密度发生变化d. 晶粒长大速度发生变化2、金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度d. 不能确定四、填空1、纯铁的同素异构体有_____________、_______________和_______________。
金属的塑性变形与再结晶返回
（二）孪生（孪晶）
对于滑移系少的密排六方晶体及体心立方晶体受到冲击力使 变形速度较快时，产生的塑 性变形的微观机制主要是孪生，见图4-7。 孪生是指在切应力作用下，晶体中的一部分 相对于另一部分发生以某晶面为面的对称的沿一定方向的共格切变。
当单晶体受到外力作用时，滑移系多的晶体比滑移系少的易产生滑移，对于滑移系的数目相同的 晶体其滑移方向较多者更易产生滑移。这就是不同类型晶格的金属屈服点不同原因之一
2. 引起滑移的临界应力 外加应力在滑移系中可分解为切应力和正应力。而分切应力是产生滑移 的动力，正应力不能引起晶体滑移，但它能使滑移面发生转动。拉伸时使滑移面朝与外力平 行方向转动；压缩时使滑移面朝与外力垂直转动，见图4-3。
第三节 加热对冷变形金属的组织和性能的影响
冷变形金属材料随着宏观的变形增加其内能也增加，使组织处于不稳定状态，存在着趋 于稳定的倾向。但是由于室温下原子活动能力极弱，这种不稳定状态能得以长期保存。 可是若对变形金属加热、提高原子活动能力则变形材料就会以多种方式释放多余的内能， 恢复到变形前的低内能的稳定状态。然而，随着加热温度的不同，恢复的程度也不同。 变形金属在加热中一般经历三个过程，见图4-12。
对于面心立方晶格，晶面族{111}原子排列最密，共有四个晶面，每个晶面上有三个原子排列最 密方向（如<110>），所以，也有4×3=12个滑移系。
密排六方晶格情况较为复杂,其具体的滑移面和三个滑移方向常因具体金属的晶格常数和所在温 度不同而发生变化。但总的来说只有一个滑移面和三个滑移方向。如图4-2。密排六晶格有 1×3=3个滑移系。
第六章 金属材料的塑性变形
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5. 产生变形织构 金属晶粒的取向一般是无规则的随机排列，尽管每个晶粒有各 向异性，宏观性能表现出各向同性。当金属经受大量(70%以上) 的一定方向的变形之后,由于晶粒的转动造成晶粒取向趋于一致， 形成了“择优取向”，即某一晶面在某个方向出现的几率明显 高于其他方向。金属大变形后形成的这种有序化结构叫做变形 织构，它使金属材料表现出明显的各向异性。
ys 0 kd
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式中的d为晶粒的平均直径，k为比例常数。这是个经验公式， 但又表达了一个晶界影响的普遍规律。该公式常称为霍尔-佩 奇(Hall-Petch)关系。
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另一方面，晶界数量的增加则材料的晶粒愈细，不仅强度愈高， 而且塑性与韧性也较高。因为晶粒愈细，单位体积中的晶粒数 便愈多，变形时同样的形变量便可分散在更多的晶粒中发生， 晶粒转动的阻力小，晶粒间易于协调，产生较均匀的变形，不 致造成局部的应力集中，而引起裂纹的过早产生和发展。因而 断裂前便可发生较大的塑性形变量，具有较高的冲击载荷抗力。 所以在工业上通过各种方法(凝固、压力加工、热处理)使材 料获得细而均匀的晶粒，使目前提高材料力学性能的有效途径
之一。
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三、塑性变形过程
局部不均匀性： 在多晶体金属中，由于每个晶 粒的晶格位向都不同，其滑移面和滑移方向的 分布便不同，故在在同一外力作用下，每个晶 粒中不同滑移面和滑移方向上所受的分切应力 便不同。取向因子较大(接近1/2)，分切应力较 大的必将首先发生滑移变形，通常称这种位向 的晶粒为处于“软位向”；而滑移面或滑移方 向处于或接近于与外力相平行或垂直，即取向 因子较小(接近0)的晶粒则处于“硬位向”，它 们所受的分切应力将较小，较难发生滑移。由 此可见，由于多晶体金属中每个晶粒所取的位 向不同，金属的塑性变形将会在不同晶粒中逐 批发生，是个不均匀的塑性变形过程。
金属学与热处理第六章
复习重点：名词、简答、各章课堂强调的重点及书后作业第六章金属的塑性变形和再结晶一、名词强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
屈服极限：金属开始产生屈服现象时的应力。
延伸率：在拉伸试验中，金属试样断裂后标距长度伸长量∆L(L k-L0)与原始标距长度L0的百分比。
断面收缩率：在拉伸试验中，金属试样断裂后原始横截面面积F0和断裂时横截面面积F k之差与原始横截面积F0的百分比。
滑移带：当表面抛光的单晶体金属试样经过适量塑性变形后，在金相显微镜下可以观察到，在抛光的表面上出现的相互平行的线条。
滑移线：经塑性变形后在试样表面上产生的一个个小台阶。
滑移：晶体的一部分相对于另一部分沿着某些晶面和晶向发生相对滑动的塑性变形方式。
滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向结合起来组成一个滑移系。
软取向：当外力与滑移面、滑移方向的夹角都是45°时所对应的取向称为软取向。
硬取向：当外力与滑移面平行(ϕ＝90°)或垂直(λ=90°)时所对应的取向称为硬取向。
细晶强化：用细化晶粒增加晶界提高金属强度的方法。
孪生：在切应力作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面(孪晶面或孪生面)与晶向(孪生方向)产生一定角度的均匀切变过程。
孪晶：通过孪生形成的以孪晶界为分界面的对称的两部分晶体。
变形织构：因塑性变形导致的多晶体晶粒具有的择优取向的组织。
加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度显著升高，而塑性、韧性则显著下降的现象。
二、简答：1. 低碳钢拉伸应力-应变曲线可分为哪几个阶段？答：弹性变形、塑性变形、断裂2. 影响弹性模量的因素有哪些？答：金属的本性、晶体结构、晶格常数。
3. 滑移面与滑移方向选择晶体密排面与密排晶向的原因？答：密排晶面上原子间结合力最强，而密排晶面之间的原子间结合力最弱，滑移的阻力最小，因而最易滑移，密排晶向阻力最小。
4. 多晶体塑性变形的特点？答：各晶粒不同时变形、各晶粒相互协调变形、各晶粒及一个晶粒内部变形不均匀5. 塑性变形后，金属内部残余应力有哪几种？答：宏观内应力、微观内应力、点阵畸变6、根据组织，合金分为哪两种？答：1）单相固溶体合金，2）多相合金。
第六章资料的塑性变形与再结晶
第六章资料的塑性变形与再结晶何谓滑移和孪生滑移：晶体的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向发生滑动孪生：晶体的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向作均匀切变指出三种典型结构金属晶体的滑移面和滑移方向1.面心立方金属：密排面密排晶向个滑移系，塑性较好{}1111101234=?2.体心立方金属：密排面密排晶向个滑移系，塑性较好{}1101111226=?3.密排六方金属：室温时密排晶向塑性较差{}00012011331=?并比较其滑移难易程度1.当其他条件相同时，金属晶体中的滑移系越多，则滑移时可供采用的空间位向也多，塑性也越好2.面心立方晶格的金属晶体的滑移系为12个，密排立方结构的金属晶体的滑移系为3个，所以面心立方晶格的金属晶体更易发生滑移()2011,00013.从此可以看出，面心立方和体心立方金属的塑性较好，而密排六方金属的塑性较差4.金属塑性的好坏，不只是取决于滑移系的多少，还与滑移面上原子的密排程度和滑移方向的数目有关5.例如，它的滑移方向不及面心立方金属多，其滑移面上原子密排程Fe -α度也比面心立方金属低，因此它的滑移面间距较小，原子间结合力较大，必须在较大的应力作用下才开始滑移，所以它的塑性要比铜铝金银等面心立方金属差些为何晶体的滑移通常沿着其最密晶面和最密晶向进行1.在晶体原子密度最大的晶面上，原子间的结合力最强，而面与面之间的距离却最大，即密排面之间的原子间结合力最小，滑移阻力最小，最易于滑移2.沿最密晶向滑移的步长最小，这种滑移所需要的切应力最小何谓加工硬化金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象运用位错理论说明细化晶粒可以提高材料强度的原因通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示，数目越多，晶粒越细。
实验表明，在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。
这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，应力集中较小；此外，晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。
材料科学基础 第6章 材料的塑性变形与再结晶
两三个晶粒的拉伸试验表明：晶界处 的变形能力差，呈竹节状
2)晶界对材料的强化作用机理
晶界对材料的强化作用是通过晶界对位错 的阻塞作用实现的。塑性变形是通过位错在滑 移面上的滑移产生的，晶界可以阻止位错的滑 移，因此位错在晶界处形成阻塞，位错处阻塞 位错的数量越多，对位错源形成位错的反作用 力越大，当增大的某一数值，位错源停止形成 新的位错，因此滑移面停止进行，要使相邻晶 粒发生滑移须增大外应力，以启动其位错源动 作。这就是晶界的强化作用。
滑移方向 〈110〉 〈110〉
〈111〉
〈111〉 〈111〉 〈111〉 〈111〉 〈1120〉 〈1120〉 〈1123〉 〈1120〉 〈1120〉 〈1010〉 〈1120〉 〈1120〉 〈1120〉 〈1120〉
3.位错滑移时受到的点阵阻力
由于原子排列的周 期性，位错在滑移过程 中，位错中心的能量将 发生周期性变化，当位 错从位置1移动到位置2 时需要越过一个势垒， 即阻力，其大小如右图 所示。
切应力
2.晶体结构引起的加工硬化曲线的差异
6.1.2多晶体的塑性变形
通常使用的材料多为多晶材料，多晶材料变形 有以下特点： ①每个晶粒的变形行为方式与其单晶相同； ②每个晶粒的变形受其周围晶粒的影响；主要涉及 到晶粒之间的方位及取向关系； ③整个材料体的变形是通过各晶粒变形相互配合与 协调实现的。 因此多晶材料的屈服强度明显高于同类材料的 单晶体；并且晶粒越细，强度越高。
0 10 20 40 60 80 276 497 566 593 607 662
抗拉强度 （Mpa）
456 518 580 656 704 792
延伸率 断面收缩率 （% ） （% ）
34 20 17 16 14 7 70 65 63 60 54 26
第六章金属塑性成形工艺理论基础
3）冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好， 一般不需机械加工即可作零件使用。 4）冲压生产操作简单，生产率高，便于实现机 械化和自动化。
5）可以冲压形状复杂的零件，废料少。
6）冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用 高，只适用于大批量生产。
坯料在锻造过程中，除与上下抵铁或其它辅 助工具接触的部分表面外，都是自由表面，变形 不受限制，锻件的形状和尺寸靠锻工的技术来保 证，所用设备与工具通用性强。
自由锻主要用于单件、小批生产，也是生产 大型锻件的唯一方法。
1) 自由锻设备
空气锤 它由电动机直接驱动，打击速度快，锤击能量小，适
用于小型锻件；65~750Kg
挤压成形是使坯料在外力作用下，使模具内的金属坯 料产生定向塑性变形，并通过模具上的孔型，而获得 具有一定形状和尺寸的零件的加工方法。
图6-3 挤压
挤压的优点：
1）可提高成形零件的尺寸精度，并减小表面粗糙 度。 2）具有较高的生产率，并可提高材料的利用率。 3）提高零件的力学性能。 4）挤压可生产形状复杂的管材、型材及零件。
3）精整工序：修整锻件的最后尺寸和形状，消除表面的不 平和歪扭，使锻件达到图纸要求的工序。如修整鼓形、平 整端面、校直弯曲。
3）自由锻的特点
优点：
1）自由锻使用工具简单，不需要造价昂贵的模具；
2）可锻造各种重量的锻件，对大型锻件，它是唯一方法
3）由于自由锻的每次锻击坯料只产生局部变形，变形金属 的流动阻力也小，故同重量的锻件，自由锻比模锻所需的 设备吨位小。
实例：
当采用棒料直接经切削加工制造螺钉时，螺钉头部与 杆部的纤维被切断，不能连贯起来，受力时产生的切应力 顺着纤维方向，故螺钉的承载能力较弱(如图示 )。
第六章金属与合金的回复与再结晶复习题
第六章金属与合金的回复与再结晶复习题金属与合金的回复与再结晶复习题一、名词解释：1. 回复：指冷塑性变形的金属在加热时，在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。
2. 再结晶：是指冷变形金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生无畸变的新等轴晶粒，而性能也发生明显的变化，并恢复到冷变形之前状态的过程。
3. 临界变形度：使晶粒发生异常长大的变形度(2～10%)生产上应尽量避免在临界变形度范围内进行塑性加工变形。
4. 热加工：在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工。
5. 冷加工：在金属的再结晶温度以下的塑性变形加工称为冷加工。
二、填空题：1．变形金属的最低再结晶温度是指通常用经大变形量(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(＞95%的转变量)的最低温度为再结晶温度。
2．钢在常温下的变形加工称为加工，而铅在常温下的变形加工称为热加工。
3．影响再结晶开始温度的因素预变形度、金属的熔点、微量杂质和合金元素、加热速度、保温时间。
4．再结晶后晶粒的大小主要取决于预变形度和加热温度。
5．金属在塑性变形时所消耗的机械能，绝大部分(占90%)转变成。
6．但有一小部分能量（约10%）是以增加金属晶体缺陷（空位和位错）和因变形不均匀而产生弹性应变的形式（残余应力）储存起来，这种能量我们称之为形变储存能。
7．金属在热加工过程中，由于加工温度高于再结晶温度，金属在塑性变形过程中同时发生回复(动态回复)与再结晶(动态再结晶)，使其发生软化。
三、判断题：1．金属的预先变形度越大，其开始再结晶的温度越高。
（×）2．其它条件相同，变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。
（√）3．金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。
（×）4．热加工是指在室温以上的塑性变形加工。
（×）5．再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。
金属学与热处理第六章 回复与再结晶
第六章回复与再结晶(一)填空题1. 金属再结晶概念的前提是，它与重结晶的主要区别是。
2. 金属的最低再结晶温度是指，它与熔点的大致关系是。
3 钢在常温下的变形加工称，铅在常温下的变形加工称。
4．回复是，再结晶是。
5．临界变形量的定义是，通常临界变形量约在范围内。
6 金属板材深冲压时形成制耳是由于造成的。
7．根据经验公式得知，纯铁的最低再结晶温度为。
(二)判断题1．金属的预先变形越大，其开始再结晶的温度越高。
（）2．变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。
（）3．金属的热加工是指在室温以上的塑性变形过程。
（）4．金属铸件不能通过再结晶退火来细化晶粒。
（）5．再结晶过程是形核和核长大过程，所以再结晶过程也是相变过程。
（）；6 从金属学的观点看，凡是加热以后的变形为热加工，反之不加热的变形为冷加工。
（）7 在一定范围内增加冷变形金属的变形量，会使再结晶温度下降。
( )8．凡是重要的结构零件一般都应进行锻造加工。
（）9．在冷拔钢丝时，如果总变形量很大，中间需安排几次退火工序。
( )10．从本质上讲，热加工变形不产生加工硬化现象，而冷加工变形会产生加工硬化现象。
这是两者的主要区别。
( )(三)选择题1．变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型( )。
A．与变形前的金属相同 B 与变形后的金属相同C 与再结晶前的金属相同D．形成新的晶型2．金属的再结晶温度是( )A．一个确定的温度值B．一个温度范围 C 一个临界点D．一个最高的温度值3．为了提高大跨距铜导线的强度，可以采取适当的( )。
A．冷塑变形加去应力退火 B 冷塑变形加再结晶退火C 热处理强化D．热加工强化4 下面制造齿轮的方法中，较为理想的方法是( )。
A．用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮B用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮C 由圆钢棒热锻成圆饼再加工成齿轮D．由钢液浇注成圆饼再加工成齿轮5．下面说法正确的是( )。
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2．孪生
● 在切应力晶向（孪生方向）
发生切变，产生塑性变形。
● 金属晶体中变形部分与未变形部分在孪生 面两侧形成镜面对称关系。
● 孪生带 或 孪晶 —— 发生孪生的部分 （切变部分）
与滑移相比： 孪生使晶格位向发生改变； 所需切应力比滑移大得多, 变形速度极快, 接近声速; 孪生时相邻原子面的相对位移量小于一个原子间距。
三种典型金属晶格的滑移系
晶格 滑移面 {110}
体心立方晶格 {111} {110}
面心立方晶格
密排六方晶格
{111} 滑移 方向 滑移系
滑移系越多，金属发生滑移的可能性越大，塑性也 越好，其中滑移方向对塑性的贡献比滑移面更大。 因而金属的塑性，面心立方晶格好于体心立方晶格, 体心立方晶格好于密排六方晶格。
● 第三类内应力 —— 晶格缺陷引起的畸变应力，形变 强化的主要原因。
● 残余内应力的危害
◆ 引起零件加工过程变形、开裂。
◆ 降低耐蚀性 ● 残余内应力的消除或降低 —— 去应力退火
§ 6-3 变形金属在加热时组织和性能的变化
一、回复
—— 低温（去应力）退火 加热
● 物理、化学性能恢复，内应力显著降低，强度和硬 度略有降低。
二、再结晶
● 再结晶 —— 新的形核、长大过程，生成新的等轴 晶粒，晶格类型不变。 ▲ 加工硬化消除 —— 强度、硬度大大下降，塑
性、韧性回升。
▲ 再结晶退火：消除加工硬化的热处理工艺
● 再结晶温度 —— 冷变形金属发生再结晶的最低稳定温度
▲ 纯金属： T再 = （0.4 ～ 0.35 ）Tm ( K ) ▲合 金： T再 = （0. 5 ～ 0. 7 ）Tm (K)
吊 钩 中 的 纤 维 组 织
工工艺时，应使流线分
布合理，尽量与拉应力
方向一致。
滚压成型后螺纹内部的纤维分布
在加工亚共析钢时，
发现钢中的F与P呈带 状分布，这种组织称 带状组织。
带状组织
带状组织与枝晶偏析
被沿加工方向拉长有
关。可通过多次正火
正火组织
或扩散退火消除.
热加工能量消耗小，
但钢材表面易氧化。 一般用于截面尺寸大、 变形量大、在室温下 加工困难的工件。
形时，随着变形度的增加，其强度、硬度提高，塑性、韧
● 加工硬化的原因 ◆ 塑性变形 → 位错运动 → 位错大量增殖 → 位 错相互作用 → 位错运动阻力加大 → 变形抗力↑ → 弹度、
硬度↑、塑性、韧性↓
● 加工硬化的意义
◆ 提高强度，过载能力和使用安全性。 ◆ 使塑性变形均匀，冷加工成形得以顺利进行。 ◆ 降低塑性，提高塑性材料的切削性能。 ◇ 增加塑性变形难度，需中间退火来消除加工硬化， 以便进一步变形。
而冷加工一般用于截 面尺寸小、塑性好、 尺寸精度及表面光洁 度要求高的工件。
蒸汽-空气锤
● 滑移的实现 —— 借助于位错运动
◆
位错在外加切应力的作用下移动至晶体表面 → → 塑性变形
一个原子间距的滑移台阶
滑移的机理 把滑移设想为刚性整体滑动所需的
理论临界切应力值比实际测量临界
切应力值大3-4个数量级。滑移是通
过滑移面上位错的运动来实现的。
多 脚 虫 的 爬 行
晶面和晶向分别叫做滑移面和滑移方向。通常是晶体 中的密排面和密排方向。
巨型自由锻件
自 由 锻
金属的冷热加工
自由锻
模锻
轧制
正挤压
反挤压
拉拔
冲压
二、热加工对金属组织和性能的影响
热加工可使铸态金属与合金中的气孔焊合，使粗大
的树枝晶或柱状晶破碎，从而使组织致密、成分均
匀、晶粒细化，力学性能提高。
锻 压
热加工动态再 结晶示意图
热加工使铸态金属中的
非金属夹杂沿变形方向 拉长，形成彼此平行的 宏观条纹，称作流线， 由这种流线体现的组织 称纤维组织。它使钢产 生各向异性，在制定加
第六章 金属的塑性变形与再结晶
plastic deformation and recrystallization
§ 6-1 金属的塑性变形
一、单晶体的塑性变形
—— 滑移 和 孪生 ● 单晶体变形的基本形式 —— 弹性变形、滑移和孪生 ● 塑性变形的实质 —— 原子移动到新的稳定位置。
1．滑移
● 在外加切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面 （滑移面）的一定方向（滑移方向）发生相对的滑动。 ● 拉伸时，45°方向的滑移面上的外力P分解为正应力σ 和切应力τ 。
3．织构 （ 择优取向）
● 变形度足够大时，绝大部分晶粒的某一位向与外力 方向趋于一致。
● 织构使各种性能出现各向异性。
4．残余内应力
—— 平衡于金属内部的应力，由金属内部不均匀变形引起。
● 第一类内应力 —— 宏观内应力，表面和心部塑性变 形不均。 ● 第二类内应力 —— 微观内应力，晶粒间或晶内不同 区域变形不均。
二、多晶体的塑性变形
1．影响多晶体塑性变形的因素
● 晶粒位向 ——晶粒位向不同，滑移时相互制约、阻
碍，使形抗力增加。
● 晶界
◆ 晶界原子排列较不规则，缺陷多 → 滑移阻力大， 变形抗力大。
◆ 协调变形 —— 晶界自身变形，使不同变形量的相
邻晶粒保持连续。
2．细晶强化
—— 晶粒细化 → 强度提高、塑性提高、
§ 6-4 金属的热加工
一、冷加工与热加工的区别
在金属学中，冷热加工的界限是以再结晶温度来划 分的。低于再结晶温度的加工称为冷加工，而高于 再结晶温度的加工称为热加工。
轧制
模锻
拉拔
如 Fe 的再结晶温度为451℃， W 的再结晶温度为 1200℃, Fe在400℃ 以下、 W在1200 ℃ 以下的加工 仍为冷加工。而 Sn 的再结晶温度为-71℃， 则其在 室温下的加工为热加工。 热加工时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化 所抵消，因而热加工不会带来加工硬化效果。
◆ ◆
滑移线（晶体表面的滑移台阶） → 滑移带（大量滑移线）
滑移系 —— 滑移面和该面上的一个滑移方向
▲
▲
滑移系数目和滑移方向↑ → 材料塑性↑；
FCC和BCC的滑移系为12个，HCP为3个，FCC的滑移方
向多于BCC，金属塑性如:Cu（FCC）＞ Cr（BCC）＞Zn（HCP）。
一个滑移面 和其上的一 个滑移方向 构成一个滑 移系。
韧性提高，硬度提高。
● 晶粒小 → 晶界面积大 → 变形抗力大 → 强度大 ● 晶粒小 → 晶界附近位错密度小 → 应力集中小 → 滑移由这晶粒到另外一个晶粒机会少 → 变形困难 → 屈服 强度↑ ● 晶粒小 → 单位体积晶粒多 → 变形分散 → 减少应 力集中 →塑性高
● 晶粒小 → 晶界多 → 不利于裂纹的传播 → 断裂前
一、热加工的概念
—— 在 TR 以上温度进行的变形加工，无加工硬化。 二、热加工对金属组织和性能的影响
● 消除枝晶偏析，打碎柱状晶 ，树枝晶，形成等轴晶，
机械性能改善。
● 压合铸件在的疏松、气孔等缺陷，提高组织致密度
和机械性能。
● 产生 流线 分布 —— 非金属夹杂物沿变形方向分布， 引起各向异性。
承受较大的塑性变形
3．多晶体的塑性变形过程 ● 加载时，各晶粒的滑移面和滑移方向
相对于受力方向是不相同的，那些受最大分切 应力位向的晶粒处于 软位向 。
● 分批，逐步的进行，从软位向到硬位向，
从少数晶粒到多数晶粒，从不均匀变形到均匀
变形。
§ 6-2 塑性变形对金属组织和性能的影响 1．纤维组织 ● 晶粒拉长，纤维组织 → 各同异性
塑性变形对组织结构的影响
金属发生塑性变形时，不仅外形发生变化， 而且其内部的晶粒也相应地被拉长或压扁。 当变形量很大时，晶粒将被拉长为纤维状，
晶界变得模糊不清。
塑性变形还使 晶粒破碎为亚 晶粒。
2．加工硬化（形变硬化、冷作硬化） ● 加工硬化 ——
性下降。 金属在冷态下进行塑性变
金属熔点越高, T再也越高。 T再℃ = (T熔℃+273)×0.4–273，
如Fe的T再=(1538+273)×0.4–273=451℃
● 影响再结晶晶粒度的因素
界迁移、长大） ▲ 预变形度↑（变形 较均匀） → 晶粒直径 D ↓
▲ 加热温度 T↑和 加热时间 t ↑ → 晶粒直径 D↑（晶