DOC《南僻谶？1》

dV/dh=(πl2 πh2)/2, dV/dA=l2/4h h/4, 因为: R=l/sinα, 所以: h=l(1-cosα)/sinα, 所以: dV/dA=lsinα/4(1-cosα) l(1-cosα)/4sinα= l(2-2cosα)/4sinα(1-cosα)=l/2sinα.即: ΔA/dV =2sinα/l [此处图片未下载成功] 当凸出核心为半球状时,α=π/2, sinα=1, 因凸出所引起的表面能增值最大,此后晶 核进一步凸出时,sinα 减小,晶界可以自 发向前生长.即凸出形核所需的能量条件 为: ΔE&

http://doc.xuehai.net/b8cca1c1c65a02806793da14f.htmlgt;

2σ/l (7-5) [此处图片未下载成功] 凸出形核还可以用亚晶的长大来说明: 变形金属在再结晶前因多边化而生成亚晶.当相 邻俩晶粒中,A晶的位错小于B晶粒,则晶界处A 晶中的亚晶大于B晶中的亚晶,处于能量相对较 低的状态,在能量条件适合时会通过晶界迁移而 凸入B晶粒中,借消耗B晶中的亚晶而长大,使体 系自由能下降,从而形成再结晶晶核. [此处图片未下载成功] 7.3.1.2 亚晶形核机制:冷变形度较大的金属中, 每个晶粒的变形程度差不多,相邻晶粒的畸变能 相近,再结晶核心不可能以晶界凸出形核方式形 成,而是直接借助晶粒内某些无应变亚晶成核. 亚晶形核方式通常为两种: 亚晶合并形核:取向差较小的相邻亚晶边界上的 位错网络因温度升高重新开动而解散或转移到其 他亚晶界上,导致亚晶消失或合并.新的压晶界 不断吸纳位错而成为大角亚晶界,成为再结晶晶 核.亚晶合并成核过程需要有位错的滑移和攀 移, 因此要求金属有较大的层错能. [此处图片未下载成功] 亚晶直接长大成核:某些取向有利的亚晶界具有 较高的移动性,可以直接吞食相邻亚晶粒而长大 成为具有大角度晶界的晶粒.这种形核在层错能 低的金属中易发生. [此处图片未下载成功] 7.3.1.3 再结晶晶核的长大:以凸出形核方 式形成的再结晶晶核一旦超过临界半径, 便会自发向具有高畸变能的晶粒中生长;

以亚晶机制形成的晶核一旦形成大角度晶 界,便会以更大的迁移率移动,扫除遇到 的其他位错,留下无应变的晶粒. 晶界迁移驱动力主要为相邻晶粒的畸变能 差,迁移方向背向其曲率中心.无畸变晶 粒消耗畸变晶粒长大接触后,再结晶过程 结束. [此处图片未下载成功] 7.3.2 再结晶动力学:金属的等温再结晶过 程由约翰逊-迈尔 (Johnson-Mehl)方程描 述: φV=1-exp(-Btk) (7-6) 式中:φV为t时间已再结晶的体积分数;

B 和k为常数. [此处图片未下载成功]://doc.xuehai.net/b8cca1c1c65a02806793da14f.htmlr 图7-11是经98%强冷轧的纯铜在不同温度下的等 温再结晶动力学曲线.等温下的再结晶速度开始 很小,随再结晶体积分数φV的增大而增加,并在 0.5处达到最大,然后又逐渐减小.具有典型的形 核-长大过程的动力学特征. [此处图片未下载成功] 再结晶也是一个热激活过程,其速度v再与温度T 之间满足阿累乌斯方程: v再=Aexp(-QR/RT) (7-7) 式中QR为再结晶激活能. 由v再=V/t=Aexp(-QR/RT), 得: 1/t=A'

exp(-QR/RT) (7-8) 在两个不同温度T1, T2下等温退火,产生同样程度 再结晶所需要的时间分别为t1, t2,则: t1/t2=exp[-QR(1/T2-1/T1)/R] (7-9) 据此可用实验推定工艺退火时间. [此处图片未下载成功] 7.3.3 再结晶温度:由于再结晶不是相变, 所以再结晶温度会因条件不同而在一个比 较宽的温度范围内变化. 冷变形金属开始发生再结晶的最低温度称 为再结晶温度.可用金相法、硬度法和X射 线衍射法测定. 金相法:以显微镜观察到第一个新晶粒或 晶界凸出形核而出现........