晶粒長大和再結(jié)晶退火后的組織

晶粒長大

再結(jié)晶后，再繼續(xù)保溫或升溫，會使晶粒進一步長大。

1.正常晶粒長大：表現(xiàn)為大多數(shù)晶粒幾乎同時逐漸均勻長大。是靠晶界遷移，相互吞食而進行的，它使界面能減小，是一個自發(fā)過程。

晶粒界面的不同曲率是造成晶界遷移的直接原因，實際上晶粒長大時，晶界總是向著曲率中心的方向移動，并不斷平直化。

因此，晶粒長大過程就是“大吞并小”和凹面變平的過程。在二維坐標(biāo)中，晶界平直且夾角為120℃的六邊形是一維晶粒的最終穩(wěn)定形狀。

2.異常晶粒長大：表現(xiàn)為少數(shù)晶粒突發(fā)性的不均勻長大。是出現(xiàn)少數(shù)較大的晶粒優(yōu)先快速成長，逐步吞食掉其周圍的大量小晶粒，最后形成非常粗大的組織，使力學(xué)性能大大降低，稱為二次再結(jié)晶。

發(fā)生異常晶粒長大的基本條件：正常晶粒長大過程被分散相微粒、織構(gòu)或表面的熱蝕溝等所強烈阻礙。其驅(qū)動力來自界面能的降低，而不是來自應(yīng)變能。

再結(jié)晶退火后的組織

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再結(jié)晶退火后的晶粒大小

再結(jié)晶退火后的晶粒大小主要取決于預(yù)先變形度和退火溫度。通常，變形度越大，退火后的晶粒越細小，而退火溫度越高，則晶粒越粗大。

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再結(jié)晶織構(gòu)

通常具有變形織構(gòu)的金屬經(jīng)再結(jié)晶后的新晶粒若仍具有擇優(yōu)取向，稱為再結(jié)晶織構(gòu)。

再結(jié)晶織構(gòu)形成機制：

（1）定向生長理論

（2）定向形核理論

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退火孿晶

某些面心立方金屬和合金如銅及銅合金、鎳及鎳合金和奧氏體不銹鋼等冷變形后經(jīng)再結(jié)晶退火后會出現(xiàn)退火孿晶，原因是因為這些金屬層錯能低，滿足孿晶生長的能量條件。

面心立方的孿晶面為{111}。形成退火孿晶需在堆垛過程中發(fā)生層錯，即又正常的…ABCABC…改變?yōu)椤瑼BBACBACABABC…，其中與兩面為共格孿晶界面，其間的晶體則構(gòu)成一退火孿晶帶。

退火孿晶的形成機制：一般認(rèn)為退火孿晶是在晶粒生長過程中形成的。形成退火孿晶必須滿足能量條件，層錯能低的晶體容易形成退火孿晶。

審核編輯：劉清