如强度、硬度显著降低,塑性大幅提高,加工硬化和内应力完全,合金三通物理性能得到恢复。这一过程实质上也是一新晶粒的形核和长大的过程,但晶格类型不发生变化,只改变晶粒外形需要指出的是,再结晶并不是简单地使金属的组织恢复到变形前的状态的过程,通过控制变形和再结晶条件,可以调整再结品晶粒的大小和再结品的体积分数,以此来和控制金属的组织和性能3.晶粒长大再结晶阶段完成后,如果继续升高温度或延长保温时间,晶粒将会因互相吞并而长大加热温度越高或保温时间越长,晶粒的长大就越显著。因此,要合理地控制加热温度和保温时间,以免形成粗大的品粒,降低金属的力学性能3.1.5金属的热塑性成形金属在其再结晶温度以上的变形称为热塑性变形。再结晶温度通常指经大变形量()变形后的金属,在规定的时间内(通常为1h)能完全再结晶的低温度。
一般来说,金属的熔点越高其再结晶温度也越高。实际生产中,为了保证再结晶过程的顺利进行热塑性变形温度通常远高于再结晶温度。材料成形中广泛采用的热锻、热轧和热挤压等属于热塑性成形加工热塑性变形过程中,硬化与同时发生,加工硬化不断被回复和再结晶所抵消,金属处于高塑性、低变形抗力的状态,从而使变形能够继续下去热塑性变形时金属的过程比较复杂,它与变形温度、应变速率、变形程度和金属本身的性质有关,主要有动态回复、动态再结晶和静态回复、静态再结晶、亚动态再结晶,其中动态回复和动态再结晶是在热塑性变形过程中发生的,而亚动态再结晶、静态回复、静态再结晶是在热塑性变形停止之后,即在无载荷作用下,利用金属的高温余热进行的。图3-15所示为热轧和热挤压变形的过程。图3-15(a)所示为高层错能金属热轧变形程度较小时发生动态回复,脱离变形区后发生静态回复;图3-15(b)所示为低层错能金属在热轧变形程度较小时发生动态回复,随后发生静态回复和静态再结晶使品粒细化。
所示为高层错能金属在热挤压变形程度很大时,在变形区发生动态回复,在离开模口后发生静态回复和静态再结品;图3-15(d)所示为低层错能金属在热挤压变形程度很大时,发生动态再结晶,在离开变形区后发生亚动态再结晶1.热塑性变形时金属的过程1)动态回复动态回复是指金属在热塑性变形过程中发生的回复。研究表明,动态回复主要是通过位错的攀移、交滑移等来实现的。如果将发生动态回复的金属在热变形后迅速至室温,可发现金属的显微组织仍为沿变形方向拉长的晶粒。动态回复后金属的位错密度高于相应的冷变形后经静态回复的金属的位错密度在动态回复未被认识之前,人们一直错误地认为再结晶是热变形过程中的机制。而事实上,金属即使在远高于静态再结品温度下进行塑性加工时,一般也只发生动态回复,有些金属甚至变形程度已经很大了,也不发生动态再结品。动态回复是高层错能金属热塑性变形过程中的机制变形率静态回复动态回复静态再结晶动态同复静态再结品动态再结品图3-15热轧和热挤压变形的过程(a)高层销能金属:合金三通低层销能金属:(c)高层销能金属:(d)低层销能金属2)动态再结晶动态再结晶是指金属在热塑性变形过程中发生的再结晶。动态再结晶和静态再结品基本样,也是通过形核和长大来完成。层错能较低的金属进行热塑性变形,当加工变形量很大时容易发生动态再结晶。金属的层错能低,意味着其不易进行位错的交滑移和攀移。