鋼的再結(jié)晶與控扎

1、鋼的回復(fù)、再結(jié)晶與控扎控冷30%變形變形50變形變形70變形變形鋼的冷變形組織鋼的冷變形組織(1) (1) 纖維組織形成纖維組織形成 隨著金屬外形的變化，其內(nèi)部晶粒的形狀也發(fā)生相應(yīng)的變化隨著金屬外形的變化，其內(nèi)部晶粒的形狀也發(fā)生相應(yīng)的變化。 當(dāng)變形量很大時(shí)，晶界變得模糊不清，各晶粒難以分辨，呈當(dāng)變形量很大時(shí)，晶界變得模糊不清，各晶粒難以分辨，呈現(xiàn)出一片纖維狀的條紋，稱為現(xiàn)出一片纖維狀的條紋，稱為纖維組織纖維組織。 纖維組織使金屬的性能具有明顯的方向性，其縱向強(qiáng)度和塑纖維組織使金屬的性能具有明顯的方向性，其縱向強(qiáng)度和塑性高于橫向。性高于橫向。(2) (2) 亞結(jié)構(gòu)的細(xì)化亞結(jié)構(gòu)的細(xì)化 實(shí)際晶體中各

2、晶粒內(nèi)存在著許實(shí)際晶體中各晶粒內(nèi)存在著許多尺寸很小、位向差也很小的多尺寸很小、位向差也很小的亞結(jié)亞結(jié)構(gòu)構(gòu)，塑性變形前，鑄態(tài)金屬的亞結(jié)，塑性變形前，鑄態(tài)金屬的亞結(jié)構(gòu)約為構(gòu)約為 102m，塑性變形后，亞結(jié)，塑性變形后，亞結(jié)構(gòu)直徑將構(gòu)直徑將細(xì)化細(xì)化到到110-2m。 變形晶粒由許多胞塊組成，這變形晶粒由許多胞塊組成，這種亞結(jié)構(gòu)稱為種亞結(jié)構(gòu)稱為形變亞晶形變亞晶或或形變胞形變胞。各胞塊之間存在著微小的位向差，各胞塊之間存在著微小的位向差，不超過不超過2，胞壁堆積有大量的位，胞壁堆積有大量的位錯(cuò)，而胞內(nèi)體積中位錯(cuò)密度很低，錯(cuò)，而胞內(nèi)體積中位錯(cuò)密度很低，約為胞壁的約為胞壁的1/4，胞壁的厚度約為胞，胞壁的厚

3、度約為胞塊的塊的1/5。 5050變形變形3030變形變形70變形 變形量變形量，則胞塊數(shù)量，則胞塊數(shù)量，尺寸，尺寸，胞塊的位向差，胞塊的位向差，且其形，且其形狀隨晶粒的形狀改變而變化，均沿著變形方向逐漸拉長(zhǎng)。狀隨晶粒的形狀改變而變化，均沿著變形方向逐漸拉長(zhǎng)。 形變亞結(jié)構(gòu)是在塑性變形過程中形變亞結(jié)構(gòu)是在塑性變形過程中形成的，在切應(yīng)力的作用下位錯(cuò)源產(chǎn)形成的，在切應(yīng)力的作用下位錯(cuò)源產(chǎn)生的生的大量位錯(cuò)大量位錯(cuò)沿著滑移面運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿著滑移面運(yùn)動(dòng)時(shí)，堆堆積和交割積和交割形成形成纏結(jié)纏結(jié)。 形變亞結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)對(duì)滑移過程的形變亞結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)對(duì)滑移過程的進(jìn)行有巨大的阻礙作用，可使金屬的進(jìn)行有巨大的阻礙作用，可使金屬

4、的變形抗力顯著升高，是產(chǎn)生加工硬化變形抗力顯著升高，是產(chǎn)生加工硬化的主要原因之一。的主要原因之一。(3) 形成變形織構(gòu)形成變形織構(gòu) 當(dāng)變形量很大時(shí)，各晶粒的取向會(huì)大致趨于一致。這種當(dāng)變形量很大時(shí)，各晶粒的取向會(huì)大致趨于一致。這種由于塑性變由于塑性變形的結(jié)果而使晶粒具有擇優(yōu)取向的組織形的結(jié)果而使晶粒具有擇優(yōu)取向的組織叫做叫做變形織構(gòu)變形織構(gòu)。絲織構(gòu)絲織構(gòu)： 在拉拔時(shí)形成，其特征是在拉拔時(shí)形成，其特征是各各晶粒的晶粒的某一晶向某一晶向與拉拔方向平行與拉拔方向平行或接近平行或接近平行。板織構(gòu)板織構(gòu)： 在軋制時(shí)形成，其特征是在軋制時(shí)形成，其特征是各晶粒的各晶粒的某一晶面某一晶面平行或接平行或接近平行于

5、軋制平面，而某一晶近平行于軋制平面，而某一晶向平行或接近平行于軋制方向向平行或接近平行于軋制方向。（4）形成加工硬化）形成加工硬化 隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度顯著升高，而塑性、隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度顯著升高，而塑性、韌性顯著下降韌性顯著下降，這一現(xiàn)象稱為，這一現(xiàn)象稱為加工硬化加工硬化。產(chǎn)生加工硬化的產(chǎn)生加工硬化的原因原因，目前普遍認(rèn)為與，目前普遍認(rèn)為與位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和交互作用位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和交互作用有關(guān)有關(guān)，隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯(cuò)的密度不斷增加，因此，位錯(cuò)運(yùn)，隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯(cuò)的密度不斷增加，因此，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)時(shí)相互交割加劇，產(chǎn)生位錯(cuò)塞積群、割階、纏結(jié)網(wǎng)等障礙，阻礙動(dòng)時(shí)相互

6、交割加劇，產(chǎn)生位錯(cuò)塞積群、割階、纏結(jié)網(wǎng)等障礙，阻礙位錯(cuò)的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，引起變形抗力增加，因此提高了金屬?gòu)?qiáng)度。位錯(cuò)的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，引起變形抗力增加，因此提高了金屬?gòu)?qiáng)度。（5 5）形成三類內(nèi)應(yīng)力）形成三類內(nèi)應(yīng)力 金屬在塑性變形過程中外力所作的功大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，一小部分金屬在塑性變形過程中外力所作的功大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，一小部分?0%10%）保留在金屬內(nèi)部，形成殘余應(yīng)力和點(diǎn)陣畸變。）保留在金屬內(nèi)部，形成殘余應(yīng)力和點(diǎn)陣畸變。宏觀內(nèi)應(yīng)力宏觀內(nèi)應(yīng)力（第一類內(nèi)應(yīng)力）（第一類內(nèi)應(yīng)力） 由金屬工件或材料由金屬工件或材料各部分間各部分間的宏觀變形不均勻而引起的，其平衡范的宏觀變形不均勻而引起的，其平衡范圍是物體的整

7、個(gè)體積。如冷拉圓鋼，由于外圓變形小，中間變形大，所以圍是物體的整個(gè)體積。如冷拉圓鋼，由于外圓變形小，中間變形大，所以表面受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力。表面受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力。微觀內(nèi)應(yīng)力微觀內(nèi)應(yīng)力（第二類內(nèi)應(yīng)力）（第二類內(nèi)應(yīng)力） 由各晶粒或由各晶?；蚋鱽喚ЯＶg各亞晶粒之間的變形不均勻而產(chǎn)生的的變形不均勻而產(chǎn)生的，其平衡范圍是幾其平衡范圍是幾個(gè)晶?；驇讉€(gè)亞晶。個(gè)晶粒或幾個(gè)亞晶。點(diǎn)陣畸變點(diǎn)陣畸變（第三類內(nèi)應(yīng)力）（第三類內(nèi)應(yīng)力） 由金屬在塑性變形中產(chǎn)生大量由金屬在塑性變形中產(chǎn)生大量點(diǎn)陣缺陷點(diǎn)陣缺陷（如位錯(cuò)、空位、間隙原子（如位錯(cuò)、空位、間隙原子等），使點(diǎn)陣中的一部分原子偏離其平衡位置，而等），使點(diǎn)陣中

8、的一部分原子偏離其平衡位置，而造成的晶格畸變?cè)斐傻木Ц窕儭Ｆ渥饔梅秶?，在幾十至幾百納米范圍內(nèi)，它使金屬的強(qiáng)度、硬度升高，其作用范圍更小，在幾十至幾百納米范圍內(nèi)，它使金屬的強(qiáng)度、硬度升高，而塑性和抗腐蝕性下降。而塑性和抗腐蝕性下降。變形金屬所吸收的能量的絕大部分（變形金屬所吸收的能量的絕大部分（8090%8090%）消耗于點(diǎn)陣畸變。）消耗于點(diǎn)陣畸變。金屬的變形狀態(tài)與穩(wěn)定性金屬的變形狀態(tài)與穩(wěn)定性金屬在塑性變形時(shí)消耗大量的能量，其中絕大部分轉(zhuǎn)變金屬在塑性變形時(shí)消耗大量的能量，其中絕大部分轉(zhuǎn)變成熱而散失，一小部分（百分之幾至百分之十幾）以增加晶成熱而散失，一小部分（百分之幾至百分之十幾）以增加晶

9、體缺陷所引起的體缺陷所引起的畸變能畸變能和由于變形不均勻所引起的和由于變形不均勻所引起的彈性應(yīng)彈性應(yīng)變能變能的形式儲(chǔ)存于金屬內(nèi)部，稱為的形式儲(chǔ)存于金屬內(nèi)部，稱為儲(chǔ)存能儲(chǔ)存能。由于儲(chǔ)存能的存在，使塑性變形后的金屬材料的自由能由于儲(chǔ)存能的存在，使塑性變形后的金屬材料的自由能升高，使其在熱力學(xué)上處于不穩(wěn)定的升高，使其在熱力學(xué)上處于不穩(wěn)定的亞穩(wěn)狀態(tài)亞穩(wěn)狀態(tài)，它們有自，它們有自發(fā)地恢復(fù)到變形前低自由能、穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢(shì)。發(fā)地恢復(fù)到變形前低自由能、穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢(shì)。在常溫下，由于原子的活動(dòng)能力很小，原子的擴(kuò)散速度在常溫下，由于原子的活動(dòng)能力很小，原子的擴(kuò)散速度太慢，這種變化極為緩慢。如果太慢，這種變化極為緩慢

10、。如果溫度溫度升高，金屬原子具有升高，金屬原子具有足夠的活動(dòng)能力，冷變形金屬就會(huì)由亞穩(wěn)狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)足夠的活動(dòng)能力，冷變形金屬就會(huì)由亞穩(wěn)狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變，從而引起一系列組織和性能的變化，變，從而引起一系列組織和性能的變化，儲(chǔ)存能就是這一系儲(chǔ)存能就是這一系列變化的驅(qū)動(dòng)力列變化的驅(qū)動(dòng)力。形變金屬在退火過程中顯微組織的變化形變金屬在退火過程中顯微組織的變化回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大過程示意圖回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大過程示意圖變形金屬在退火過程中的性能變化變形金屬在退火過程中的性能變化回復(fù)階段回復(fù)階段再結(jié)晶階段再結(jié)晶階段內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力第一類內(nèi)應(yīng)力消除，第一類內(nèi)應(yīng)力消除，第二、三類內(nèi)應(yīng)力部分消除第二、三類內(nèi)

11、應(yīng)力部分消除第一、二、三類第一、二、三類內(nèi)應(yīng)力完全消除內(nèi)應(yīng)力完全消除強(qiáng)度、硬度強(qiáng)度、硬度略有下降略有下降顯著下降顯著下降塑性塑性略有提高略有提高大大提高大大提高電阻電阻顯著變化顯著變化顯著變化顯著變化回復(fù)回復(fù): : 指經(jīng)冷塑性變形的金屬在加熱時(shí)，在光學(xué)顯指經(jīng)冷塑性變形的金屬在加熱時(shí)，在光學(xué)顯微組織發(fā)生改變以前（即再結(jié)晶晶粒形成以前）所產(chǎn)生微組織發(fā)生改變以前（即再結(jié)晶晶粒形成以前）所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程。將冷變形金屬加熱到不高的溫度，變形金屬的顯微組織無顯著將冷變形金屬加熱到不高的溫度，變形金屬的顯微組織無顯著變化（晶粒仍保持纖維狀或扁平狀的變形組織），此

12、時(shí)，變化（晶粒仍保持纖維狀或扁平狀的變形組織），此時(shí)，金屬的機(jī)金屬的機(jī)械性能（強(qiáng)度、硬度、塑性）變化不大，但某些物理、化學(xué)性能發(fā)械性能（強(qiáng)度、硬度、塑性）變化不大，但某些物理、化學(xué)性能發(fā)生明顯變化生明顯變化，如電阻顯著減小，抗應(yīng)力腐蝕能力提高，第一類內(nèi)應(yīng)，如電阻顯著減小，抗應(yīng)力腐蝕能力提高，第一類內(nèi)應(yīng)力基本消除。力基本消除。 在回復(fù)初期，變化較大，隨在回復(fù)初期，變化較大，隨后就逐漸變慢，當(dāng)達(dá)到一個(gè)極限后就逐漸變慢，當(dāng)達(dá)到一個(gè)極限值后，回復(fù)也就停止了。值后，回復(fù)也就停止了。在每一個(gè)溫度，回復(fù)的程度在每一個(gè)溫度，回復(fù)的程度大多有一個(gè)極限值，溫度越高，大多有一個(gè)極限值，溫度越高，這個(gè)極限值越大，同時(shí)

13、達(dá)到這個(gè)這個(gè)極限值越大，同時(shí)達(dá)到這個(gè)極限值所需的時(shí)間越短。達(dá)到極極限值所需的時(shí)間越短。達(dá)到極限值后，進(jìn)一步延長(zhǎng)退火時(shí)間，限值后，進(jìn)一步延長(zhǎng)退火時(shí)間，沒有多大實(shí)際意義。沒有多大實(shí)際意義?；貜?fù)動(dòng)力學(xué)回復(fù)動(dòng)力學(xué) 回復(fù)的程度是回復(fù)的程度是溫度溫度和和時(shí)間時(shí)間的函數(shù)，溫度越高，回復(fù)的程度越大；的函數(shù)，溫度越高，回復(fù)的程度越大；當(dāng)溫度一定時(shí)，回復(fù)的程度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加。當(dāng)溫度一定時(shí)，回復(fù)的程度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加。經(jīng)拉伸變形的純鐵在不同溫度退火經(jīng)拉伸變形的純鐵在不同溫度退火時(shí)屈服強(qiáng)度的回復(fù)動(dòng)力學(xué)曲線時(shí)屈服強(qiáng)度的回復(fù)動(dòng)力學(xué)曲線回復(fù)機(jī)理回復(fù)機(jī)理 回復(fù)是回復(fù)是點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷和和位錯(cuò)位錯(cuò)在加熱時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，從

14、而改變它們的組在加熱時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，從而改變它們的組態(tài)分布和數(shù)量的過程?；貜?fù)階段要發(fā)生以下組織變化：態(tài)分布和數(shù)量的過程?；貜?fù)階段要發(fā)生以下組織變化：點(diǎn)缺陷及點(diǎn)缺陷群的消除點(diǎn)缺陷及點(diǎn)缺陷群的消除 在低溫加熱時(shí)，點(diǎn)缺陷主要是在低溫加熱時(shí)，點(diǎn)缺陷主要是空位空位比較容易移動(dòng)，它們可以移至晶比較容易移動(dòng)，它們可以移至晶界或位錯(cuò)處而消失，也可以聚合起來形成空位對(duì)、空位群，還可以和間界或位錯(cuò)處而消失，也可以聚合起來形成空位對(duì)、空位群，還可以和間隙原子作用而消失，結(jié)果使點(diǎn)缺陷密度明顯下降。隙原子作用而消失，結(jié)果使點(diǎn)缺陷密度明顯下降。 點(diǎn)缺陷變化對(duì)電阻率較敏感，而對(duì)機(jī)械性能不敏感，故電阻率顯著點(diǎn)缺陷變化對(duì)電阻率較敏

15、感，而對(duì)機(jī)械性能不敏感，故電阻率顯著下降，而機(jī)械性能不變化。下降，而機(jī)械性能不變化。位錯(cuò)的相消和重新排列位錯(cuò)的相消和重新排列 當(dāng)加熱溫度較高時(shí)，不僅原子有很大的活動(dòng)能力，而且位錯(cuò)也開始當(dāng)加熱溫度較高時(shí)，不僅原子有很大的活動(dòng)能力，而且位錯(cuò)也開始運(yùn)動(dòng)。處于同一滑移面上的運(yùn)動(dòng)。處于同一滑移面上的異號(hào)位錯(cuò)可以相互吸引而抵消異號(hào)位錯(cuò)可以相互吸引而抵消，使位錯(cuò)密度，使位錯(cuò)密度降低，降低，纏結(jié)中的位錯(cuò)也可以重新組合纏結(jié)中的位錯(cuò)也可以重新組合，亞晶粒也會(huì)長(zhǎng)大亞晶粒也會(huì)長(zhǎng)大。多邊化或亞晶的形成和長(zhǎng)大多邊化或亞晶的形成和長(zhǎng)大 當(dāng)加熱溫度更高時(shí)，位錯(cuò)不僅可以當(dāng)加熱溫度更高時(shí)，位錯(cuò)不僅可以滑移滑移，而且可以而且可以攀

16、移攀移（位錯(cuò)沿垂直滑移面的方向運(yùn)（位錯(cuò)沿垂直滑移面的方向運(yùn)動(dòng)），分布于滑移面上的同號(hào)刃型位錯(cuò)互相排動(dòng)），分布于滑移面上的同號(hào)刃型位錯(cuò)互相排斥，并按照某種規(guī)律沿垂直于滑移面的方向排斥，并按照某種規(guī)律沿垂直于滑移面的方向排列成位錯(cuò)墻，構(gòu)成小角亞晶界，在變形晶粒中列成位錯(cuò)墻，構(gòu)成小角亞晶界，在變形晶粒中形成許多較完整的小晶塊，稱為形成許多較完整的小晶塊，稱為回復(fù)亞晶回復(fù)亞晶，這，這一過程稱為一過程稱為多邊化多邊化。 多邊化過程實(shí)質(zhì)多邊化過程實(shí)質(zhì)上是位錯(cuò)從高能態(tài)的上是位錯(cuò)從高能態(tài)的混亂排列向低能態(tài)的混亂排列向低能態(tài)的規(guī)則排列規(guī)則排列移動(dòng)的過移動(dòng)的過程。程。冷變形狀態(tài)冷變形狀態(tài)0.1h0.1h回復(fù)回復(fù)5

17、0h50h回復(fù)回復(fù)300h300h回復(fù)回復(fù)回復(fù)過程中亞結(jié)構(gòu)的變化回復(fù)過程中亞結(jié)構(gòu)的變化a ab bc cd d當(dāng)冷變形金屬的加熱溫度高于回復(fù)溫度時(shí)，當(dāng)冷變形金屬的加熱溫度高于回復(fù)溫度時(shí)，在變形組織的基在變形組織的基體上產(chǎn)生新的無畸變的晶核，并迅速長(zhǎng)大形成等軸晶粒，逐漸體上產(chǎn)生新的無畸變的晶核，并迅速長(zhǎng)大形成等軸晶粒，逐漸取代變形組織，性能也發(fā)生了明顯的變化，并恢復(fù)到完全軟化取代變形組織，性能也發(fā)生了明顯的變化，并恢復(fù)到完全軟化狀態(tài)狀態(tài)，這個(gè)過程稱為，這個(gè)過程稱為再結(jié)晶再結(jié)晶。 再結(jié)晶的再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力也是冷變形產(chǎn)生的儲(chǔ)存能。也是冷變形產(chǎn)生的儲(chǔ)存能。 強(qiáng)度、硬度顯著下降，塑性和韌性顯著提高，

18、內(nèi)應(yīng)力、加強(qiáng)度、硬度顯著下降，塑性和韌性顯著提高，內(nèi)應(yīng)力、加工硬化狀態(tài)消除，金屬又重新復(fù)原到冷變形之前的狀態(tài)工硬化狀態(tài)消除，金屬又重新復(fù)原到冷變形之前的狀態(tài)（1 1） 再結(jié)晶晶核的形成與長(zhǎng)大再結(jié)晶晶核的形成與長(zhǎng)大 再結(jié)晶時(shí)通常是在變形金屬的能量較高的區(qū)域（如再結(jié)晶時(shí)通常是在變形金屬的能量較高的區(qū)域（如晶界、孿晶界晶界、孿晶界、夾雜物周圍、夾雜物周圍）優(yōu)先形核。）優(yōu)先形核。亞晶長(zhǎng)大形核機(jī)制亞晶長(zhǎng)大形核機(jī)制 在在大變形度大變形度下發(fā)生，有兩種下發(fā)生，有兩種可能：可能： 亞晶移動(dòng)形核亞晶移動(dòng)形核?？磕尘植课??？磕尘植课诲e(cuò)密度高的亞晶界移動(dòng)，吞并相錯(cuò)密度高的亞晶界移動(dòng)，吞并相鄰變形基體和亞晶而成長(zhǎng)為晶

19、核。鄰變形基體和亞晶而成長(zhǎng)為晶核。 亞晶合并形核亞晶合并形核。相鄰亞晶粒。相鄰亞晶粒某邊界上位錯(cuò)攀移和滑移到周圍某邊界上位錯(cuò)攀移和滑移到周圍晶界或亞晶界，使原亞晶界消失，晶界或亞晶界，使原亞晶界消失，經(jīng)原子擴(kuò)散和調(diào)整，導(dǎo)致兩個(gè)或經(jīng)原子擴(kuò)散和調(diào)整，導(dǎo)致兩個(gè)或更多亞晶粒取向一致，合并成大更多亞晶粒取向一致，合并成大晶粒，構(gòu)成大角度晶界，所包圍晶粒，構(gòu)成大角度晶界，所包圍的無畸變晶體成為晶核。的無畸變晶體成為晶核。晶界突出形核機(jī)制晶界突出形核機(jī)制 多發(fā)生在多發(fā)生在變形度較小變形度較小的金屬中，又稱凸出形核。的金屬中，又稱凸出形核。 由于變形度小，故金屬的變形很不均勻，回復(fù)后，亞晶粒大小也不同。由于變

20、形度小，故金屬的變形很不均勻，回復(fù)后，亞晶粒大小也不同。再結(jié)晶時(shí)，再結(jié)晶時(shí)，大角度晶界大角度晶界中某一段就會(huì)向亞晶粒細(xì)小，位錯(cuò)密度高的一側(cè)中某一段就會(huì)向亞晶粒細(xì)小，位錯(cuò)密度高的一側(cè)弓出，所掃過的區(qū)域位錯(cuò)密度下降，稱為無畸變的晶體，即成為再結(jié)晶晶弓出，所掃過的區(qū)域位錯(cuò)密度下降，稱為無畸變的晶體，即成為再結(jié)晶晶核。核。再結(jié)晶晶核的長(zhǎng)大再結(jié)晶晶核的長(zhǎng)大 再結(jié)晶核心無論以何種方式形成，都可借助大角度晶界向畸變區(qū)移再結(jié)晶核心無論以何種方式形成，都可借助大角度晶界向畸變區(qū)移動(dòng)而長(zhǎng)大，晶核長(zhǎng)大時(shí)，驅(qū)動(dòng)力為動(dòng)而長(zhǎng)大，晶核長(zhǎng)大時(shí)，驅(qū)動(dòng)力為無畸變的新晶粒與周圍基體的畸變能無畸變的新晶粒與周圍基體的畸變能差差。 變

21、形晶粒完全被新生的、無畸變的再結(jié)晶晶粒所取代時(shí)，再結(jié)晶結(jié)變形晶粒完全被新生的、無畸變的再結(jié)晶晶粒所取代時(shí)，再結(jié)晶結(jié)束，此時(shí)的晶粒大小為再結(jié)晶的束，此時(shí)的晶粒大小為再結(jié)晶的初始晶粒初始晶粒。 （2）再結(jié)晶溫度及影響因素）再結(jié)晶溫度及影響因素再結(jié)晶溫度再結(jié)晶溫度： 經(jīng)大量變形（變形度經(jīng)大量變形（變形度70%70%）的金屬，在）的金屬，在約約1h 1h 保溫時(shí)間內(nèi)，能夠完成再結(jié)晶（再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)保溫時(shí)間內(nèi)，能夠完成再結(jié)晶（再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)95%95%）的最低加熱溫度）的最低加熱溫度。 再結(jié)晶前后晶格類型不變，化學(xué)成分不變，所以再結(jié)晶過程不是相再結(jié)晶前后晶格類型不變，化學(xué)成分不變，所以再結(jié)晶過程不是相變

22、，再結(jié)晶溫度不是一個(gè)物理常數(shù)，而是變，再結(jié)晶溫度不是一個(gè)物理常數(shù)，而是一個(gè)溫度范圍一個(gè)溫度范圍。 大量實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，工業(yè)純金屬再結(jié)晶開始溫度（大量實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，工業(yè)純金屬再結(jié)晶開始溫度（T再再）與其）與其熔點(diǎn)之間存在如下近似關(guān)系：熔點(diǎn)之間存在如下近似關(guān)系：T再再=(0.250.4)Tm影響再結(jié)晶溫度的因素影響再結(jié)晶溫度的因素 : :變形程度變形程度冷變形程度冷變形程度，儲(chǔ)存能，儲(chǔ)存能，再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力，再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力，再結(jié)晶溫度，再結(jié)晶溫度。當(dāng)變形增加到一定值后，再結(jié)晶溫度趨于一穩(wěn)定值。當(dāng)變形增加到一定值后，再結(jié)晶溫度趨于一穩(wěn)定值。金屬的純度金屬的純度 金屬的純度金屬的純度，再結(jié)晶溫度，

23、再結(jié)晶溫度。金屬中的微量雜質(zhì)或合金元素，特別是高熔點(diǎn)元素，會(huì)阻礙原子的擴(kuò)金屬中的微量雜質(zhì)或合金元素，特別是高熔點(diǎn)元素，會(huì)阻礙原子的擴(kuò)散、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)或晶界遷移，因此能顯著提高金屬的再結(jié)晶溫度。散、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)或晶界遷移，因此能顯著提高金屬的再結(jié)晶溫度。原始晶粒尺寸原始晶粒尺寸原始晶粒原始晶粒，再結(jié)晶溫度，再結(jié)晶溫度。由于細(xì)晶粒金屬的變形抗力較大，冷變形后的金屬儲(chǔ)存能較高。由于細(xì)晶粒金屬的變形抗力較大，冷變形后的金屬儲(chǔ)存能較高。加熱時(shí)間和加熱速度加熱時(shí)間和加熱速度 加熱保溫時(shí)間加熱保溫時(shí)間，原子擴(kuò)散移動(dòng)越充分，越有利于再結(jié)晶晶粒的形核，原子擴(kuò)散移動(dòng)越充分，越有利于再結(jié)晶晶粒的形核和生長(zhǎng)，使再結(jié)晶溫度和生

24、長(zhǎng)，使再結(jié)晶溫度 。因再結(jié)晶過程需要一定的時(shí)間來完成，所以加熱速度因再結(jié)晶過程需要一定的時(shí)間來完成，所以加熱速度會(huì)使再結(jié)晶溫會(huì)使再結(jié)晶溫度度 ；若加熱速度；若加熱速度 ，變形金屬在再結(jié)晶之前產(chǎn)生回復(fù)，使儲(chǔ)存能降低，變形金屬在再結(jié)晶之前產(chǎn)生回復(fù)，使儲(chǔ)存能降低，再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力減小，也會(huì)使再結(jié)晶溫度，再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力減小，也會(huì)使再結(jié)晶溫度 。（3 3）再結(jié)晶晶粒大小的控制）再結(jié)晶晶粒大小的控制再結(jié)晶后，金屬性能發(fā)生重大變化，但并不意味與變形前的金屬完全再結(jié)晶后，金屬性能發(fā)生重大變化，但并不意味與變形前的金屬完全相同。金屬性能主要決定于再結(jié)晶晶粒大小相同。金屬性能主要決定于再結(jié)晶晶粒大小 G/NG/N。變

25、形 量 很變 形 量 很小時(shí)，儲(chǔ)存能小時(shí)，儲(chǔ)存能也很小，不足也很小，不足以引起再結(jié)晶以引起再結(jié)晶，晶粒度不會(huì)，晶粒度不會(huì)改變。改變。當(dāng)變形量達(dá)到某當(dāng)變形量達(dá)到某一數(shù)值（一數(shù)值（210%210%）時(shí)，再結(jié)晶的晶粒時(shí)，再結(jié)晶的晶粒特別粗大特別粗大，此變形此變形量稱為量稱為臨界變形量臨界變形量。此時(shí)變形量較小，此時(shí)變形量較小，N N較低，較低，G/NG/N值較值較大。大。變形量大于臨界變形量后，晶粒逐變形量大于臨界變形量后，晶粒逐漸細(xì)化，變形量越大，晶粒越細(xì)小。漸細(xì)化，變形量越大，晶粒越細(xì)小。隨變形量的隨變形量的，儲(chǔ)存能，儲(chǔ)存能，N N和和GG都都，但，但N N的增加大于的增加大于GG的增加。的增加

26、。當(dāng)變形量達(dá)當(dāng)變形量達(dá)到一定程度后，到一定程度后，再結(jié)晶晶粒大小再結(jié)晶晶粒大小基本保持不變。基本保持不變。對(duì) 于 某 些對(duì) 于 某 些金屬和合金，金屬和合金，當(dāng)變形度相當(dāng)當(dāng)變形度相當(dāng)大時(shí)，再結(jié)晶大時(shí)，再結(jié)晶晶粒又會(huì)重新晶粒又會(huì)重新出現(xiàn)粗化現(xiàn)象出現(xiàn)粗化現(xiàn)象，這是，這是二次再二次再結(jié)晶結(jié)晶造成的。造成的。變形程度變形程度原始晶粒尺寸原始晶粒尺寸 金屬的原始晶粒尺寸金屬的原始晶粒尺寸，晶界面積，晶界面積，再結(jié)晶的形核率，再結(jié)晶的形核率，再，再結(jié)晶后的晶粒尺寸結(jié)晶后的晶粒尺寸。雜質(zhì)與合金元素雜質(zhì)與合金元素 金屬中的雜質(zhì)與合金元素一方面增加變形金屬的儲(chǔ)存能，金屬中的雜質(zhì)與合金元素一方面增加變形金屬的儲(chǔ)存

27、能，另一方面障礙晶界的移動(dòng)，起到細(xì)化晶粒的作用。另一方面障礙晶界的移動(dòng)，起到細(xì)化晶粒的作用。變形溫度變形溫度 變形溫度變形溫度，回復(fù)程度，回復(fù)程度，變形金屬的儲(chǔ)存能，變形金屬的儲(chǔ)存能，再結(jié)晶晶粒再結(jié)晶晶粒。退火溫度退火溫度 退火溫度退火溫度，再結(jié)晶晶粒尺寸，再結(jié)晶晶粒尺寸。熱形變過程中奧氏體的再結(jié)晶行為熱形變過程中奧氏體的再結(jié)晶行為 當(dāng)鋼在高溫奧氏體狀態(tài)下形變時(shí)，其當(dāng)鋼在高溫奧氏體狀態(tài)下形變時(shí)，其流變應(yīng)力先升高流變應(yīng)力先升高到最大，然后降低到恒定狀態(tài)到最大，然后降低到恒定狀態(tài)。在應(yīng)力峰左側(cè)的應(yīng)變范圍。在應(yīng)力峰左側(cè)的應(yīng)變范圍內(nèi)，內(nèi)，動(dòng)態(tài)回復(fù)動(dòng)態(tài)回復(fù)在起作用；而在恒定狀態(tài)范圍內(nèi)，則是在起作用；而在

28、恒定狀態(tài)范圍內(nèi)，則是動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶再結(jié)晶在起作用。在起作用。 應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線三種靜態(tài)復(fù)原過程：即靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶和亞動(dòng)態(tài)三種靜態(tài)復(fù)原過程：即靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶和亞動(dòng)態(tài)( (準(zhǔn)動(dòng)態(tài)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)) )再結(jié)晶。再結(jié)晶。 應(yīng)變的軟化面積對(duì)每種機(jī)理的貢獻(xiàn)的依存關(guān)系應(yīng)變的軟化面積對(duì)每種機(jī)理的貢獻(xiàn)的依存關(guān)系l- l-靜態(tài)回復(fù)；靜態(tài)回復(fù)；2-2-準(zhǔn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；準(zhǔn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；3-3-經(jīng)典再結(jié)晶經(jīng)典再結(jié)晶( (靜態(tài)靜態(tài)) ) 發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所必需的最低形變量稱為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所必需的最低形變量稱為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨臨界形變量界形變量，以，以 c c表示。表示。 c c幾乎與真應(yīng)力幾乎與真應(yīng)力-

29、-真應(yīng)變曲線上應(yīng)力峰值真應(yīng)變曲線上應(yīng)力峰值所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變量所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變量 p p相等，精確地講相等，精確地講 c c0.830.83p p， p p的大小與鋼的的大小與鋼的奧氏體成分和形變條件奧氏體成分和形變條件( (形變溫度、形變速度形變溫度、形變速度) )有關(guān)。有關(guān)。 t t是達(dá)到是達(dá)到穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)時(shí)的應(yīng)變量。時(shí)的應(yīng)變量。由動(dòng)態(tài)再結(jié)晶產(chǎn)生核心到由動(dòng)態(tài)再結(jié)晶產(chǎn)生核心到全部完成一輪再結(jié)晶所需要的全部完成一輪再結(jié)晶所需要的形變量用形變量用 r r表示，表示， r r可能大于可能大于 c c，也可能小于，也可能小于 c c 。再結(jié)晶的三個(gè)階段再結(jié)晶的三個(gè)階段第一階段：隨著形變量增加形變抗力增加，直到達(dá)到

30、最大值。第一階段：隨著形變量增加形變抗力增加，直到達(dá)到最大值。金屬發(fā)生塑性形變，位錯(cuò)密度金屬發(fā)生塑性形變，位錯(cuò)密度不斷增加，從原始退火狀態(tài)時(shí)的不斷增加，從原始退火狀態(tài)時(shí)的10108 810109 9/mm/mm2 2達(dá)到屈服極限時(shí)的達(dá)到屈服極限時(shí)的10109 910101010/mm/mm2 2，以后隨著形變量增大位錯(cuò)，以后隨著形變量增大位錯(cuò)密度繼續(xù)增加，這就是材料的加工硬化，造成密度繼續(xù)增加，這就是材料的加工硬化，造成形變應(yīng)力不斷增加達(dá)到峰值形變應(yīng)力不斷增加達(dá)到峰值。另一方面，材料在高溫下形變中產(chǎn)生的位錯(cuò)能夠在熱加工過程中通過另一方面，材料在高溫下形變中產(chǎn)生的位錯(cuò)能夠在熱加工過程中通過交滑移

31、和攀移等方式運(yùn)動(dòng)，使部分位錯(cuò)消失，部分重新排列，造成奧氏體交滑移和攀移等方式運(yùn)動(dòng)，使部分位錯(cuò)消失，部分重新排列，造成奧氏體的回復(fù)。當(dāng)位錯(cuò)重新排列發(fā)展到一定程度，形成清晰的亞晶界，稱為動(dòng)態(tài)的回復(fù)。當(dāng)位錯(cuò)重新排列發(fā)展到一定程度，形成清晰的亞晶界，稱為動(dòng)態(tài)多邊形化。奧氏體的動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)多邊形化都使多邊形化。奧氏體的動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)多邊形化都使材料軟化材料軟化。由于位錯(cuò)的消失速度與位錯(cuò)密度絕對(duì)值有關(guān)。因此當(dāng)形變量逐漸增大由于位錯(cuò)的消失速度與位錯(cuò)密度絕對(duì)值有關(guān)。因此當(dāng)形變量逐漸增大時(shí)，位錯(cuò)密度也增大，位錯(cuò)消失速度也隨之增大，反映在真應(yīng)力真應(yīng)變時(shí)，位錯(cuò)密度也增大，位錯(cuò)消失速度也隨之增大，反映在真應(yīng)力真應(yīng)變

32、曲線上曲線上隨著形變量加大，加工硬化速度減弱隨著形變量加大，加工硬化速度減弱，但是總的趨向在第一階段加，但是總的趨向在第一階段加工硬化還是超過動(dòng)態(tài)軟化；因此隨形變量增加形變應(yīng)力還是不斷增加的。工硬化還是超過動(dòng)態(tài)軟化；因此隨形變量增加形變應(yīng)力還是不斷增加的。 第二階段：動(dòng)態(tài)軟化抵消不了加工硬化，隨著形變量的增加金屬內(nèi)部畸變第二階段：動(dòng)態(tài)軟化抵消不了加工硬化，隨著形變量的增加金屬內(nèi)部畸變能不斷升高，畸變能達(dá)到一定程度后在奧氏體中將發(fā)生另一種轉(zhuǎn)變能不斷升高，畸變能達(dá)到一定程度后在奧氏體中將發(fā)生另一種轉(zhuǎn)變動(dòng)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。態(tài)再結(jié)晶。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生與發(fā)展使更多的位錯(cuò)消失，材料的形變應(yīng)力很快下動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)

33、生與發(fā)展使更多的位錯(cuò)消失，材料的形變應(yīng)力很快下降降。隨著形變的繼續(xù)進(jìn)行，在熱加工過程中不斷形成再結(jié)晶核心并繼續(xù)成。隨著形變的繼續(xù)進(jìn)行，在熱加工過程中不斷形成再結(jié)晶核心并繼續(xù)成長(zhǎng)直到完成一輪再結(jié)晶，形變應(yīng)力降到最低值。從動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始，形變長(zhǎng)直到完成一輪再結(jié)晶，形變應(yīng)力降到最低值。從動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始，形變應(yīng)力開始下降，直到一輪再結(jié)晶全部完成并與加工硬化相平衡，形變應(yīng)力應(yīng)力開始下降，直到一輪再結(jié)晶全部完成并與加工硬化相平衡，形變應(yīng)力不再下降為止，形成了真應(yīng)力真應(yīng)變曲線的第二階段。不再下降為止，形成了真應(yīng)力真應(yīng)變曲線的第二階段。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱形變過程中發(fā)展的，即在動(dòng)態(tài)再結(jié)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱形變過程中發(fā)

34、展的，即在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核長(zhǎng)大的同時(shí)持續(xù)進(jìn)行形變的，這樣由再結(jié)晶形成的晶形核長(zhǎng)大的同時(shí)持續(xù)進(jìn)行形變的，這樣由再結(jié)晶形成的新晶粒又發(fā)生了形變，產(chǎn)生了加工硬化，富集了新的位錯(cuò)，新晶粒又發(fā)生了形變，產(chǎn)生了加工硬化，富集了新的位錯(cuò)，并且開始了新的軟化過程并且開始了新的軟化過程( (動(dòng)態(tài)回復(fù)甚至動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)態(tài)回復(fù)甚至動(dòng)態(tài)再結(jié)晶) )。因此。因此就整個(gè)奧氏體來說，就整個(gè)奧氏體來說，任一時(shí)刻在金屬內(nèi)部總存在著形變量任一時(shí)刻在金屬內(nèi)部總存在著形變量由零到由零到 c c的一系列晶粒的一系列晶粒，也就是說動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生就奧，也就是說動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生就奧氏體的整體來看并不能完全消除全部的加工硬化。氏體的整體來看并不

35、能完全消除全部的加工硬化。反映在真應(yīng)力真應(yīng)變曲線上，就是在反映在真應(yīng)力真應(yīng)變曲線上，就是在發(fā)生了動(dòng)態(tài)再發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶后，金屬材料的形變應(yīng)力仍然高于原始狀態(tài)結(jié)晶后，金屬材料的形變應(yīng)力仍然高于原始狀態(tài)( (即退火狀即退火狀態(tài)態(tài)) )的形變應(yīng)力。的形變應(yīng)力。第三階段（）：當(dāng)?shù)谝惠唲?dòng)態(tài)再結(jié)晶完成以后，應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定值，形變第三階段（）：當(dāng)?shù)谝惠唲?dòng)態(tài)再結(jié)晶完成以后，應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定值，形變量雖不斷增加而應(yīng)力基本不變，呈穩(wěn)態(tài)形變。量雖不斷增加而應(yīng)力基本不變，呈穩(wěn)態(tài)形變。 當(dāng)當(dāng) c cr r時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)生連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。動(dòng)。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生后，隨著形變的繼續(xù)，一態(tài)再結(jié)晶發(fā)生后，隨著形變的繼續(xù)，一方面再

36、結(jié)晶繼續(xù)發(fā)展，另一方面已發(fā)生方面再結(jié)晶繼續(xù)發(fā)展，另一方面已發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的晶粒又承受新的形變，這動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的晶粒又承受新的形變，這兩個(gè)過程同時(shí)在進(jìn)行著；由于兩個(gè)過程同時(shí)在進(jìn)行著；由于 c cr r時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)生不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。由于由于 r r較小，一旦動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生后不需較小，一旦動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生后不需要太大的形變量，奧氏體就全部完成了要太大的形變量，奧氏體就全部完成了第一輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。由于第一輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。由于 c cr r，當(dāng)?shù)谝?，?dāng)?shù)谝惠喸俳Y(jié)晶全部完成時(shí)已再結(jié)晶的晶粒內(nèi)輪再結(jié)晶全部完成時(shí)已再結(jié)晶的晶粒內(nèi)新承受的形變量都還達(dá)不到新承受的形變量都還達(dá)不到 c c，因而還不，因而

37、還不能立即發(fā)生第二輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，只有再能立即發(fā)生第二輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，只有再繼續(xù)形變使晶粒內(nèi)的形變量達(dá)到繼續(xù)形變使晶粒內(nèi)的形變量達(dá)到cc，第，第二輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶才開始發(fā)生。二輪動(dòng)態(tài)再結(jié)晶才開始發(fā)生。在兩輪再結(jié)晶之間，由于動(dòng)態(tài)回復(fù)抵消不了加工硬化，應(yīng)力值就要上在兩輪再結(jié)晶之間，由于動(dòng)態(tài)回復(fù)抵消不了加工硬化，應(yīng)力值就要上升升，因此真應(yīng)力真應(yīng)變曲線上出現(xiàn)波浪形式，這種情況下動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是，因此真應(yīng)力真應(yīng)變曲線上出現(xiàn)波浪形式，這種情況下動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是間斷進(jìn)行的。間斷進(jìn)行的。工藝參數(shù)工藝參數(shù)( (形變溫度形變溫度T T和形變速度和形變速度) )對(duì)對(duì) c c、 r r，都有影響，只是，都有影響，只是T T、 對(duì)對(duì)

38、r r的的影響比對(duì)影響比對(duì) c c的影響大。的影響大。當(dāng)當(dāng)T T高或者高或者 低時(shí)，低時(shí)， c cr r，出現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)形變，不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；而當(dāng)，出現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)形變，不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；而當(dāng)T T低或者低或者 高時(shí)，高時(shí)， c cr r，出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)形變，連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。，出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)形變，連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。 應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變曲線的最大應(yīng)力值應(yīng)變曲線的最大應(yīng)力值 p p( (或恒應(yīng)變應(yīng)力值或恒應(yīng)變應(yīng)力值) )、形變、形變速度速度 、形變溫度、形變溫度T T之間符合以下關(guān)系：之間符合以下關(guān)系：=A=An nxp(-Qxp(-QRT) RT) 式中式中AA常數(shù)；常數(shù)；nn應(yīng)力指數(shù)；應(yīng)力指數(shù)； QQ形變活化能；形變活化

39、能；RR氣體常數(shù)；氣體常數(shù)；TT絕對(duì)溫度。絕對(duì)溫度。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生時(shí)，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生時(shí)，n n為為4 46 6，大多數(shù)為，大多數(shù)為6 6。QQ大體等于自擴(kuò)大體等于自擴(kuò)散激活能。當(dāng)散激活能。當(dāng)QQ不依賴于應(yīng)力、溫度時(shí)，不依賴于應(yīng)力、溫度時(shí)， p p ( (或或 s s) )可用可用Zener-Zener-HollomonHollomon因子因子Z Z來表示：來表示：Z=exp(QZ=exp(QRT)=ART)=An n 式中式中Z Z為為溫度補(bǔ)償形變速率因子溫度補(bǔ)償形變速率因子，可表示，可表示 和和T T的各種組合，是一個(gè)的各種組合，是一個(gè)使用方便的因子。當(dāng)形變溫度愈低、形變速率使用方便的因子。

40、當(dāng)形變溫度愈低、形變速率 愈大時(shí)，愈大時(shí)，Z Z值變大，值變大，即即 p p 、 s s大，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始的形變量大，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始的形變量 c c和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶完成的形和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶完成的形變量變量 s s也變大，也就是說需要一個(gè)較大的形變量才能發(fā)生再結(jié)晶。也變大，也就是說需要一個(gè)較大的形變量才能發(fā)生再結(jié)晶。再結(jié)晶發(fā)生的條件再結(jié)晶發(fā)生的條件當(dāng)當(dāng)Z Z一定時(shí)，隨著加工程度一定時(shí)，隨著加工程度 的增大，材料組織發(fā)生由動(dòng)態(tài)的增大，材料組織發(fā)生由動(dòng)態(tài)回復(fù)回復(fù)部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的變化。完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的變化。當(dāng)加工程度當(dāng)加工程度 一定時(shí)，一定時(shí)，隨著隨著Z Z的變大，材料組織發(fā)生由完

41、全的變大，材料組織發(fā)生由完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)態(tài)再結(jié)晶部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)態(tài)回復(fù)的變化動(dòng)態(tài)回復(fù)的變化。也就是說。也就是說 一定時(shí)，在某一一定時(shí)，在某一Z Z值以上得不到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織，這個(gè)值以上得不到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織，這個(gè)Z Z值就為值就為Z Z的上臨界值的上臨界值Z Zc c。應(yīng)該指出，。應(yīng)該指出，Z Zc c值是隨加工程度值是隨加工程度 而變的，而變的， 愈愈大大Z Zc c愈大，即在較大的愈大，即在較大的Z Z值下也能產(chǎn)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。因此動(dòng)態(tài)值下也能產(chǎn)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。因此動(dòng)態(tài)再結(jié)晶能否發(fā)生，由再結(jié)晶能否發(fā)生，由Z Z和和 來決定。來決定。試驗(yàn)用鋼的熱形變奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶圖試驗(yàn)用鋼的熱形變

42、奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶圖Z Z參數(shù)愈小參數(shù)愈小( (即形變溫度愈高即形變溫度愈高) )，則愈易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，則愈易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，再結(jié)晶臨界形變量就愈小。再結(jié)晶臨界形變量就愈小。鈦鈦和和鈮鈮具有強(qiáng)烈阻礙動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的作用。具有強(qiáng)烈阻礙動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的作用。 完全再結(jié)晶奧氏體部分再結(jié)晶奧氏體加工硬化奧氏體形變溫度對(duì)形變溫度對(duì)10B2110B21鋼真應(yīng)力真應(yīng)變曲線的影響鋼真應(yīng)力真應(yīng)變曲線的影響應(yīng)變速率應(yīng)變速率0.01s0.01s-1-1時(shí)的真應(yīng)力時(shí)的真應(yīng)力真應(yīng)變曲線真應(yīng)變曲線10B2110B21鋼鋼0.01s0.01s-1-1變變形后的顯微組織形后的顯微組織8008008258258508508758759

43、009009509501000100010501050應(yīng)變速率對(duì)應(yīng)變速率對(duì)10B2110B21鋼真應(yīng)力鋼真應(yīng)力- -真應(yīng)變曲線的影響真應(yīng)變曲線的影響800800850850875875950950100010001050105010B2110B21鋼和鋼和2020鋼熱變形鋼熱變形 行為對(duì)比和硼的作用行為對(duì)比和硼的作用10B2110B21鋼鋼 0.01s0.01s-1-12020鋼鋼 0.01s0.01s-1-1 加硼后其應(yīng)力應(yīng)變曲線的峰頂和峰谷應(yīng)變值增大，如加硼后其應(yīng)力應(yīng)變曲線的峰頂和峰谷應(yīng)變值增大，如875875時(shí)，時(shí)，2020鋼峰值應(yīng)變鋼峰值應(yīng)變0.210.21，10B2110B21鋼為鋼

44、為0.280.28。相同應(yīng)變量時(shí)，含硼鋼比未含。相同應(yīng)變量時(shí)，含硼鋼比未含硼鋼的流變應(yīng)力大，即硼鋼形變抗力大。硼鋼的流變應(yīng)力大，即硼鋼形變抗力大。 變形溫度提高，應(yīng)變值降低。與硼的析出和偏聚量有關(guān)。變形溫度提高，應(yīng)變值降低。與硼的析出和偏聚量有關(guān)。 硼使再結(jié)晶溫度提高。硼使再結(jié)晶溫度提高。合金元素對(duì)再結(jié)晶行為的影響合金元素對(duì)再結(jié)晶行為的影響 微合金碳氮化物的析出將強(qiáng)烈阻止再結(jié)晶的發(fā)生。微合金碳氮化物的析出將強(qiáng)烈阻止再結(jié)晶的發(fā)生。 (1)(1)析出物的釘扎機(jī)制析出物的釘扎機(jī)制，因?yàn)閷?duì)于析出物而言，最優(yōu)先的，因?yàn)閷?duì)于析出物而言，最優(yōu)先的形核位置是晶界和形變引入的位錯(cuò)，析出的粒子抑制亞晶界形核位置是

45、晶界和形變引入的位錯(cuò)，析出的粒子抑制亞晶界遷移，抑制再結(jié)晶，析出減少了再結(jié)晶的形核位置，延遲了遷移，抑制再結(jié)晶，析出減少了再結(jié)晶的形核位置，延遲了再結(jié)晶的發(fā)生；再結(jié)晶的發(fā)生；(2)(2)溶質(zhì)原子的拖曳效應(yīng)溶質(zhì)原子的拖曳效應(yīng)，即溶質(zhì)原子對(duì)晶界遷移速度的，即溶質(zhì)原子對(duì)晶界遷移速度的影響。影響。 這兩種機(jī)制都能較好地解釋析出對(duì)再結(jié)晶的影響，釘扎這兩種機(jī)制都能較好地解釋析出對(duì)再結(jié)晶的影響，釘扎的效果占主導(dǎo)地位，加熱時(shí)未溶的析出物對(duì)再結(jié)晶發(fā)生沒有的效果占主導(dǎo)地位，加熱時(shí)未溶的析出物對(duì)再結(jié)晶發(fā)生沒有影響，只是對(duì)再加熱奧氏體長(zhǎng)大有影響。影響，只是對(duì)再加熱奧氏體長(zhǎng)大有影響。 彌散或沉淀粒子平均半徑彌散或沉淀粒

46、子平均半徑( () )和晶粒平均半徑和晶粒平均半徑( () )之間有之間有下列關(guān)系下列關(guān)系(Zener(Zener關(guān)系關(guān)系) )： 式中式中 彌散粒子的體積分?jǐn)?shù)。彌散粒子的體積分?jǐn)?shù)?？赏茖?dǎo)出方程：可推導(dǎo)出方程： 這些方程表明，因?yàn)榱Ｗ映叽绾苄?，所以釘扎作用?duì)晶這些方程表明，因?yàn)榱Ｗ映叽绾苄。葬斣饔脤?duì)晶界遷移有很大影響。界遷移有很大影響。如果平均粒子尺寸相同，體積分?jǐn)?shù)越大，也就是如果平均粒子尺寸相同，體積分?jǐn)?shù)越大，也就是粒子數(shù)粒子數(shù)目越多，則釘扎所起的作用也越大目越多，則釘扎所起的作用也越大。此外此外k k0 0越小，釘扎作用也越有效。越小，釘扎作用也越有效。MMa aCCb b的溶解度的

47、溶解度X Xmm較小較小時(shí)，時(shí)，k k0 0較小。因?yàn)檩^小。因?yàn)樘嫉壔蛱嫉伒娜芙舛确浅Ｐ?，所以碳氮化鈮或碳氮化鈦的溶解度非常小，所以它們的釘扎效果很大它們的釘扎效果很大?rR9/4rR tkRR03130394鐵素體的形變與再結(jié)晶鐵素體的形變與再結(jié)晶鐵素體為體心立方鐵素體為體心立方(bcc)(bcc)結(jié)構(gòu)，層錯(cuò)能較高，容易進(jìn)行結(jié)構(gòu)，層錯(cuò)能較高，容易進(jìn)行位錯(cuò)的攀移和交滑移過程。一般認(rèn)為鐵素體在熱加工過程位錯(cuò)的攀移和交滑移過程。一般認(rèn)為鐵素體在熱加工過程中易于發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)，而且動(dòng)態(tài)回復(fù)可以完全和應(yīng)變硬化中易于發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)，而且動(dòng)態(tài)回復(fù)可以完全和應(yīng)變硬化平衡，從而在熱加工過程中不易發(fā)生動(dòng)態(tài)

48、再結(jié)晶。平衡，從而在熱加工過程中不易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。自自2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代以來，已有關(guān)于鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的年代以來，已有關(guān)于鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的大量研究報(bào)道。大量研究報(bào)道。 鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)理鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)理(1)(1)晶界凸起機(jī)制晶界凸起機(jī)制( (連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制) )，鐵素體，鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是通動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是通過動(dòng)態(tài)回復(fù)形成亞晶過動(dòng)態(tài)回復(fù)形成亞晶，隨著應(yīng)變的增加，亞晶界連續(xù)吸收位錯(cuò)而發(fā)生亞，隨著應(yīng)變的增加，亞晶界連續(xù)吸收位錯(cuò)而發(fā)生亞晶轉(zhuǎn)動(dòng)、粗化和亞晶界粗化，亞晶間取向差加大，形成大角度晶界，最晶轉(zhuǎn)動(dòng)、粗化和亞晶界粗化，亞晶間取向差加大，形成大角度晶界，最終

49、形成新的晶粒。終形成新的晶粒。在小形變時(shí)起主導(dǎo)作用；一般發(fā)生在形變的開始階段，例如在應(yīng)變?cè)谛⌒巫儠r(shí)起主導(dǎo)作用；一般發(fā)生在形變的開始階段，例如在應(yīng)變?yōu)闉?.050.05以上時(shí)起作用。以上時(shí)起作用。(2)(2)形核長(zhǎng)大機(jī)制形核長(zhǎng)大機(jī)制( (不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制) )，在高應(yīng)變時(shí)起主導(dǎo)作，在高應(yīng)變時(shí)起主導(dǎo)作用。鐵素體用。鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是通過原始晶界的遷移動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是通過原始晶界的遷移，實(shí)現(xiàn)形核及長(zhǎng)大，來消，實(shí)現(xiàn)形核及長(zhǎng)大，來消除位錯(cuò)積累、釋放形變儲(chǔ)存能；這種機(jī)制能有效釋放形變儲(chǔ)存能，使應(yīng)除位錯(cuò)積累、釋放形變儲(chǔ)存能；這種機(jī)制能有效釋放形變儲(chǔ)存能，使應(yīng)力力- -應(yīng)變曲線出現(xiàn)應(yīng)力峰及

50、隨后的應(yīng)力下降現(xiàn)象。應(yīng)變曲線出現(xiàn)應(yīng)力峰及隨后的應(yīng)力下降現(xiàn)象。形核長(zhǎng)大機(jī)制在應(yīng)變超過形核長(zhǎng)大機(jī)制在應(yīng)變超過0.20.2時(shí)才起主導(dǎo)作用。時(shí)才起主導(dǎo)作用。然而即使在應(yīng)變高于然而即使在應(yīng)變高于0.20.2的穩(wěn)態(tài)形變過程中，因?yàn)椴粩喟l(fā)生再結(jié)晶，的穩(wěn)態(tài)形變過程中，因?yàn)椴粩喟l(fā)生再結(jié)晶，每個(gè)晶粒的實(shí)際應(yīng)變值可能是相當(dāng)小的，所以，即使在穩(wěn)態(tài)形變過程中每個(gè)晶粒的實(shí)際應(yīng)變值可能是相當(dāng)小的，所以，即使在穩(wěn)態(tài)形變過程中也會(huì)出現(xiàn)晶界凸起機(jī)制占主導(dǎo)作用的情況。也會(huì)出現(xiàn)晶界凸起機(jī)制占主導(dǎo)作用的情況。（）（）晶粒弓出形核（不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶）晶粒弓出形核（不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶）形變開始后，原始晶界發(fā)形變開始后，原始晶界發(fā)生彎曲，并且

51、伴隨著亞晶界的生彎曲，并且伴隨著亞晶界的發(fā)展；發(fā)展；形變繼續(xù)進(jìn)行，部分原始形變繼續(xù)進(jìn)行，部分原始晶界發(fā)生切變，導(dǎo)致局部應(yīng)變晶界發(fā)生切變，導(dǎo)致局部應(yīng)變的不均勻分布；的不均勻分布；形變到一定程度后，由晶形變到一定程度后，由晶界切變和界切變和( (或或) )晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)引起彎曲晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)引起彎曲晶界的弓出和應(yīng)變誘導(dǎo)亞晶界晶界的弓出和應(yīng)變誘導(dǎo)亞晶界的發(fā)展，導(dǎo)致新的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)展，導(dǎo)致新的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒的形成。晶粒的形成。在晶界處動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核機(jī)制的在晶界處動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核機(jī)制的示意圖示意圖在不同在不同Z Z值條件下形變時(shí)亞結(jié)構(gòu)形成、湮滅過程值條件下形變時(shí)亞結(jié)構(gòu)形成、湮滅過程及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶開始的示意圖及動(dòng)態(tài)再結(jié)

52、晶開始的示意圖 鐵素體的連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶鐵素體的連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶隨著形變的進(jìn)行，原始晶粒中產(chǎn)生大量位錯(cuò)，位錯(cuò)通隨著形變的進(jìn)行，原始晶粒中產(chǎn)生大量位錯(cuò)，位錯(cuò)通過攀移和交滑移形成位錯(cuò)墻，并最終形成亞晶界，即過攀移和交滑移形成位錯(cuò)墻，并最終形成亞晶界，即通過通過動(dòng)態(tài)回復(fù)過程形成亞晶動(dòng)態(tài)回復(fù)過程形成亞晶。在在高高Z Z值條件下值條件下，亞晶界不易遷移，亞晶界處發(fā)生的，亞晶界不易遷移，亞晶界處發(fā)生的位錯(cuò)間交互作用導(dǎo)致亞結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展；位錯(cuò)間交互作用導(dǎo)致亞結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展； Z Z值較高時(shí)，值較高時(shí)，雖然亞晶界的遷移性小，但應(yīng)變不斷增加，強(qiáng)迫雖然亞晶界的遷移性小，但應(yīng)變不斷增加，強(qiáng)迫亞晶界持亞晶界持續(xù)吸收位

53、錯(cuò)，使其角度不斷增大續(xù)吸收位錯(cuò)，使其角度不斷增大，最終完成由小角度晶界，最終完成由小角度晶界向大角度晶界的轉(zhuǎn)變，形成新的晶粒。向大角度晶界的轉(zhuǎn)變，形成新的晶粒。 隨著隨著Z Z值的降低值的降低，亞晶界的遷移變得容易，亞晶界的遷移變得容易，亞晶界遷亞晶界遷移引起亞晶界的粗化移引起亞晶界的粗化，導(dǎo)致真正晶界，導(dǎo)致真正晶界( (大角度晶界大角度晶界) )的形成，的形成，也就是形成了新晶粒。也就是形成了新晶粒。鐵素體的靜態(tài)再結(jié)晶鐵素體的靜態(tài)再結(jié)晶產(chǎn)生靜態(tài)再結(jié)晶也是有條件的，也就是只有在鐵素體中產(chǎn)生靜態(tài)再結(jié)晶也是有條件的，也就是只有在鐵素體中的形變達(dá)到某一值的形變達(dá)到某一值 s s后才能發(fā)生。后才能發(fā)生

54、。當(dāng)形變量當(dāng)形變量s s時(shí)只能發(fā)生靜態(tài)的回復(fù)過程。時(shí)只能發(fā)生靜態(tài)的回復(fù)過程。當(dāng)當(dāng)st st以后，隨著形變量的增加，靜態(tài)再結(jié)晶速度保持以后，隨著形變量的增加，靜態(tài)再結(jié)晶速度保持一定，不再變化。一定，不再變化。鐵素體靜態(tài)鐵素體靜態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)同樣可用公式同樣可用公式x=1-exp(-ktx=1-exp(-ktn n) )來來描述，即在同樣的形變量下，描述，即在同樣的形變量下，隨著溫度升高或停留時(shí)間延長(zhǎng)，隨著溫度升高或停留時(shí)間延長(zhǎng)，再結(jié)晶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都增加，再結(jié)晶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都增加，并且形變量對(duì)靜態(tài)再結(jié)晶也有影并且形變量對(duì)靜態(tài)再結(jié)晶也有影響。響。微合金化鋼的控軋控冷技術(shù)微合金化鋼的控軋控冷技

55、術(shù)通過適當(dāng)調(diào)整鋼的化學(xué)成分，特別是進(jìn)行微合金化，控制形變制度(包括加熱溫度、軋制鍛造溫度、形變量、形變速率和軋鍛后冷卻速度等)，達(dá)到控制相變、細(xì)化組織、提高鋼材強(qiáng)度與韌性的目的。通過對(duì)上述參量加以控制，旨在阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大和延緩或抑制形變奧氏體再結(jié)晶，可確保制件強(qiáng)韌性的穩(wěn)定提高，使其達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)要求。 控軋控冷的優(yōu)點(diǎn)： (1)通過細(xì)化晶粒，使鋼材的強(qiáng)度和低溫韌性有較大幅度的改善。以普通鋼種為例，按常規(guī)軋制工藝，晶粒度最細(xì)為78級(jí)，晶粒直徑為20m，而采用控軋控冷工藝，其晶粒度可達(dá)12級(jí)以上，直徑小于5m，從而大大改善了鋼的強(qiáng)韌性。(2) 防止原始奧氏體晶粒長(zhǎng)大而降低了鋼坯的加熱溫度，

56、并通過控制冷卻取消了軋后的調(diào)質(zhì)處理，這樣既可節(jié)省能源又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。(3)可以充分發(fā)揮微量合金元素V、Nb和Ti的作用。如49MnVS3鋼，在常規(guī)軋制中，其中的釩主要是提高鋼材的強(qiáng)度，而在控軋控冷工藝中，它不僅起到沉淀強(qiáng)化的作用，而且可細(xì)化晶粒，使軋后鋼材的韌性也同時(shí)得到了改善。微量鈮和釩或鈮和鈦的同時(shí)加入，通過控軋控冷，可同時(shí)發(fā)揮細(xì)化晶粒和沉淀硬化的作用，使鋼材的綜合力學(xué)性能得到顯著提高?？刂栖堉品诸悾簥W氏體再結(jié)晶控制軋制(又稱為I型控軋)、奧氏體未再結(jié)晶區(qū)控制軋制(又稱為型控軋)(+)兩相區(qū)控制軋制(又稱型控軋)。實(shí)際的控制軋制中，一般采用上述幾種方式的組合，即在奧氏體形變高溫階段，通過

57、奧氏體再結(jié)晶區(qū)控制軋制得到等軸細(xì)小的奧氏體再結(jié)晶晶粒；在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)形變得到“拉長(zhǎng)”的未再結(jié)晶的晶粒，晶內(nèi)出現(xiàn)高密度的形變孿晶和形變帶，從而增加形核面積；在(+)兩相區(qū)形變時(shí)，一方面奧氏體晶粒被拉長(zhǎng)，另一方面已相變的鐵素體晶粒內(nèi)部出現(xiàn)亞結(jié)構(gòu)?？剀埧乩渑c傳統(tǒng)工藝相比較示意圖TMR熱機(jī)械軋制；LL處理(中間淬火)；R熱軋；AC加速冷卻；CR控制軋制；N正火； DQ直接淬火；RQ傳統(tǒng)加熱淬火；T回火控制軋制的三個(gè)階段及各階段奧氏體組織 A 奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制（再結(jié)晶終止溫度(TR)之上(大于約950)）。在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí)，軋件在軋機(jī)形變區(qū)內(nèi)發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)和不完全再結(jié)晶。在兩道次之間的間隙時(shí)間

58、內(nèi)，完成靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶。加熱后獲得的奧氏體晶粒隨著反復(fù)軋制再結(jié)晶而逐漸變細(xì)。在這一階段內(nèi)，因?yàn)樵俳Y(jié)晶而獲得細(xì)小的晶粒，奧氏體晶界面積增大，為奧氏體向鐵素體相形變核提供更多位置，導(dǎo)致晶粒的細(xì)化，相變后的鐵素體晶粒度可達(dá)到89級(jí)。再結(jié)晶區(qū)軋制通過再結(jié)晶進(jìn)行奧氏體晶粒的細(xì)化，進(jìn)而細(xì)化晶粒。此階段中奧氏體的進(jìn)一步細(xì)化較為困難，它是控制軋制的準(zhǔn)備階段。 再結(jié)晶軋制的不完全再結(jié)晶與混晶為了達(dá)到完全再結(jié)晶，應(yīng)保證軋制溫度在再結(jié)晶溫度以上，而且要有足夠的形變量。一般而言，再結(jié)晶的晶粒尺寸隨著軋制壓下率的增加而迅速減小，并且達(dá)到一個(gè)極限值，這個(gè)極限限定了再結(jié)晶細(xì)化晶粒的限度。 如果形變量不能達(dá)到完全再結(jié)晶

59、的臨界形變量，將發(fā)生奧氏體部分再結(jié)晶。在此區(qū)間進(jìn)行多道次軋制，即使總形變量很大，但如果軋制溫度下降，可能仍不能獲得完全再結(jié)晶組織，晶粒尺寸差別加大。這種組織經(jīng)相變后，鐵素體晶粒尺寸仍是不均勻的，混晶現(xiàn)象嚴(yán)重，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)少量的特大晶粒。B奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制（TR之下(約950Ar3)）奧氏體晶粒經(jīng)過了形變，但不發(fā)生再結(jié)晶，通過累積形變量，形成大量被拉長(zhǎng)的形變奧氏體。形變量大時(shí)，晶粒內(nèi)產(chǎn)生大量的滑移帶和位錯(cuò)，增大了有效晶界面積，相變時(shí)鐵素體在晶界上和形變帶上形核。奧氏體未再結(jié)晶區(qū)形變?cè)斐闪艘晕诲e(cuò)、形變帶和胞狀組織等形式的應(yīng)變積累奧氏體，應(yīng)變積累不僅可以增加鐵素體形核位置和形核率，而且可以產(chǎn)生形

60、變誘導(dǎo)鐵素體和鐵素體的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，使晶粒細(xì)化。加大冷卻速度，也可以增加鐵素體形核位置和形核率，使晶粒細(xì)化。由于形核位置增多和分散，所以鐵素體晶粒細(xì)小，珠光體尺寸也細(xì)小和分散，鐵素體晶粒度可達(dá)到1112級(jí)。如果在未再結(jié)晶區(qū)形變量不足，就會(huì)得到粗細(xì)不均的鐵素體晶粒。在未再結(jié)晶區(qū)的形變量應(yīng)控制在40%50%或更大。隨著道次形變量和在此溫度區(qū)間的總形變量的增大，鋼的屈服強(qiáng)度也提高，脆性轉(zhuǎn)變溫度下降，并且韌性特別是低溫韌性得到明顯改善。未再結(jié)晶控制軋制引起鋼的強(qiáng)度和韌性的改善，主要是由于鐵素體晶粒的細(xì)化，鐵素體數(shù)量增多，珠光體數(shù)量減少以及其球團(tuán)直徑減小所致。含有微量元素的鋼，由于再結(jié)晶溫度升高，奧氏體未