第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页实验七塑性变形与再结晶的显微组织分析一．实验目的1）研究金属冷变形后，变形度对显微组织的影响2）了解在冷变形后进行再结晶退火的显微组织变化情况，重点了解不同变形对退火后晶粒大小的影响情况，以及再结晶温度对再结晶后晶粒大小的影响二．原理概述金属变形可分为弹性变形、塑性变形和断裂三个基本过程。当应力增加到超过弹性极限时，金属就要产生塑性变形，外力去掉后，这部分变形仍然保留着，此种变形过程称为塑性变形。塑性变形能提高金属和合金的强度与硬度，而塑性、韧性则下降，即产生加工硬化现象。冷塑性变形后，不但性能发生变化，金属和合金的组织也发生变化。如晶粒形状的改变；出现滑移带、孪生带；晶内出现亚结构；塑性变形量很大时，将产生变形织构。在塑性变形过程中形成的变形织构经再结晶退火后，在金属中保留或新发展起来的织构称为再结晶织构或退火织构。面心立方晶格的金属或合金，在塑性变形过程中，不容易形成孪晶。但在再结晶退火后，在面心立方晶格的金属中经常出现孪晶，这种孪晶叫再结晶孪晶或退火孪晶。金属产生织构以后，不能在显微镜下直接观察到。三．影响金属显微组织的因素3.1冷变形对金属显微组织的影响金属发生塑性变形时，随着变形程度的增加，晶粒逐渐沿受力方向伸长，并且晶粒内部产生许多亚晶粒。第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页3.2变形程度对再结晶后晶粒大小的影响变形程度是影响再结晶退火后晶粒大小的最重要因素。在其它条件相同的情况，变形量越大，则晶粒越细。变形程度与晶粒度的关系如图7-1所示。图7-1变形程度对再结晶后晶粒大小的影响δk称为临界变形程度。不同金属的临界变形程度不同，一般都在2～10%之间。铁为2～10%，钢为5～10%，铜及黄铜约为5%当变形量在临界变形量附近时，晶粒之所以变粗是由于变形量小时，变形不均匀并分布在个别区域，只有极少数区域有条件产生核心。因此，这些个别核心就可以进行异常的长大，最后长为粗晶粒。变形量增加时，形成核心的微小区域增加，这时每个核心都需要长大，在相互制约的情况下，结果得到细晶粒。但当变形量太大时，在曲线上又出现第二个高峰，即晶粒反而又变粗，一般认为这是由于变形织构造成的。3.3退火温度和保温时间对再结晶后晶粒大小的影响退火加热温度越高，保温时间越长，晶粒越粗大。但加热温度越高，其影响越为明显，随着加热温度的升高，晶粒几乎成直线长大。3.4晶粒大小的影响原始晶粒越细，则晶界越多，形成核心的有利地方也越多。因此，再结晶后得到的晶第3页共6页第2页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共6页粒也越细，反之则越粗。下面举例说明各因素对金属显微组织的影响情况。例1：10号低碳钢在不同冷变形度变形后的组织如图7-2所示。这一套样品为退火后冷轧，经4%的硝酸洒精溶液侵蚀，在1000倍的显微镜下可看到显微组织为白色铁素体+黑色珠光体。图7-2a10#钢经ε=10%变形后的组织图7-2b10#钢经ε=30%变形后的组织组织说明：白色基体为铁素体，晶界上分布着黑色片状珠光体。晶粒形状基本上没发生变化，仍为等轴状晶组织说明：随着变形量的增加，白色铁素体沿着加工方向开始被拉长，处于晶界处的珠光体也随之被拉长。图7-2c10#钢经ε=50%变形后的组织图7-2d10#钢经ε=70%变形后的组织组织说明：铁素体晶粒沿轧制方向变形，呈长条状分布。分布于晶界上的珠光体也被拉成趋向于加工方向的长条状。组织说明：随着变形量增加，铁素体和珠光体被拉长，变形更剧烈，大部分晶粒转向冷轧方向，部分铁素体已破碎。图7-2e10#钢经ε=90%变形后的组织组织说明：晶粒被剧烈撕碎。由于珠光体比铁素体硬，其碎裂程度更大，形成了纤维状组织。例2：LF5铝合金(M态)于不同冷变形度变形后的组织如图7-3所示。铝合金退火后冷轧，以100倍的放大倍数、在电解抛光阳极复膜偏振光下观察，可看到组织为α（Al）+β(Mg2Al3)。第4页共6页第3页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无...
