冷加工材料的微觀結構中分析圖像顯微鏡
加工硬化和退火
通過塑性變形機理的討論,可以看出,在多品體材料中,引起
塑性變形所需要的力,會隨著變形的發生而逐漸增大。當變形的金
屬或合金冷卻時,會因之而變得更硬和更強,但是其以延性量度的
進一步變形的能力卻會減弱。在冷加工期間產生的性質變化。這種
硬化方法常稱作加工硬化,此種金屬則說成是可冷加工的。加工硬
化是盡量地用來增加純金屬、單相的合金和有限數目的兩相合金的
強度。較常用的方法是板材和鋼皮的冷軋,鋼絲、鋼條和管材的冷
拉。當已經冷加工過的純金屬接著再退火,或加熱至某一溫度時,
此處原子增加了的能量,便會給原子有一些微量的可動性,冷加工
的效應就可能部分地或全部地被排除。隨著退火溫度的提高,?
觀察到恢復期、重結晶期和晶粒生長期這三個階段;謴推诎l生在
較低的溫度下,金屬軟化到某一有限程度,變成更加廷性的,但表
現在冷加工材料的微觀結構中,卻沒有可見的拉伸晶粒的變化。可
以相信,恢復是由于晶格中位錯的重新排列所致,憑借其中一些位
錯來相互湮滅,以減少由于晶格中的扭曲對滑移的干擾;在晶粒碎
裂成同樣取向的亞晶粒處,由于位錯的合并作用,結果會產生一些
多邊化。
將冷加工金屬重新加熱到較高溫度觀察到的第二階段,是重結
晶期。當那些已冷加工的晶體而仍處于扭曲的原子,在得到了足以
使它們重新排列成為與較初結構相似、而扭曲又較小的品格的熱能
及可移動性時,就會發生此種現象。這個過程是從那些冷加工晶格
較嚴重扭曲區域,在恢復期間形成的多邊化區域開始的;同時也從
這些亞晶粒因更多的原子移動,和它們結合在一起的晶粒增長而開
始。當重結晶完成時,將有一個與冷加工前很相似的細晶粒結構。
在重結晶期間,強度和硬度有較大的降低,但延性卻隨之有明顯的
增加。發生重結晶作用的溫度,稱之為重結晶溫度。它會略有變化
,隨先期冷加工程度的加大,以及在常溫下可供重結晶用時間的增
長而降低。一般,重結晶溫度與金屬的熔點有關,是隨著熔點的升
高而升高。例如,鉛的熔點是327℃卻在低于室溫情況下重結晶,
然而純鐵的熔點是1537℃,則在大約450。a的溫度下重結晶。在進
一步加熱至重結晶溫度以上更高的溫度時,便發生晶粒邊界的移動
,得到的晶粒尺寸增大,但其強度則進一步降低,而延性卻沒有什
么變化。冷加工材料,在退火期間產生的性質變化