北京科技大學(xué)再結(jié)晶實驗報告

冷變形金屬再結(jié)晶組織的觀看和分析1、試驗?zāi)康牧私饣貜?fù)、再結(jié)晶組織和性能的關(guān)系。了解再結(jié)晶動力學(xué)的相關(guān)學(xué)問。把握晶粒長大規(guī)律。2、試驗樣品光學(xué)顯微鏡不同變形量和退火后的純銅晶相樣一組壓縮形變和退火后的α-Fe金相樣一組3、試驗內(nèi)容3.160％的純銅：沒有退火，350Ｃ，550Ｃ，750Ｃ退火30min織形貌；結(jié)合畫的圖表達(dá)再結(jié)晶組織的特點(diǎn)。60％的純銅沒有退火，350Ｃ，550Ｃ，75030min的組織形貌。再結(jié)晶組織的特點(diǎn)：在金相顯微鏡下觀看得到再結(jié)晶的晶粒細(xì)小而白亮退火溫度的增加，再結(jié)晶組織漸漸長大，并且退火孿晶也隨著晶粒長大而長大。且隨著保溫溫度的提高，在350℃還可以觀察變形的具有纖維狀組織的基體，而在550℃以后則完全再結(jié)晶，再結(jié)晶形成的晶粒比較均勻。3.2觀看變形68％560℃分別保溫12’，20’，27’，38’，42’試樣42’試樣的組織形貌，爭論經(jīng)形變后的Cu,Fe6856042’試樣的組織形貌圖如以下圖所示：晶。鐵的再結(jié)晶完成后的組織為均勻的等軸晶粒晶粒。3.3測定再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)隨保溫時間變化曲線，要求有自己測試的原始數(shù)據(jù)以及誤差分析。X1exp(Btnn，B。自己測試的原始數(shù)據(jù)見表一：變形68％的純鐵變形后在560℃保溫20’的再結(jié)晶數(shù)點(diǎn)數(shù)〔表一附在試驗報告后〕計算過程如下：Vvii次計數(shù)的點(diǎn)數(shù)/網(wǎng)格總點(diǎn)數(shù)。6×636。excel中進(jìn)展處理可以得到：200倍放大倍數(shù)下再結(jié)晶平均體積分?jǐn)?shù)為：200倍計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤差：

Vv

15050i1

Vvi10.58%50VviVv)250VviVv)2i1501的數(shù)據(jù)，將退火時間12’，20’，27’，38’，42’換算成秒，再將時間和再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)列成一個表，如表二所示：表二：退火時間與再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)表時間/s720120016202280再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)5.90%10.58%23.69%28.50%由此可以計算再結(jié)晶動力學(xué)方程中的n，B如下：X1exp(Btn)X為再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)，t為時間，B,n為材料常數(shù)。對在結(jié)晶動力學(xué)方程取雙對數(shù)：ln(ln(

1

))lnBnlntyabxnb，lnBa。帶入數(shù)據(jù)得到擬合曲線如圖一〔圖一附在試驗報告后，擬合方程為：y1.5817x13.233R20.9502所以n1.5817,Bexp(13.233)1.791106.3.468200Ｃ，300Ｃ，400Ｃ，500Ｃ，600Ｃ，700Ｃ退1HRB響。68200Ｃ，300Ｃ，400Ｃ，500Ｃ，600Ｃ，7001小時下的硬度數(shù)據(jù)如表三所示：表三：變形68％的純鐵的退火溫度與對應(yīng)的硬度數(shù)據(jù)表溫度/℃200300400500600700硬度/HRB93.391.785.485.776.759.7〔圖二附在試驗報告后鐵的硬度越低。緣由解釋如下：,同樣大小的一塊材料中,晶界就越少,對位錯運(yùn)動的阻礙就越小,材料形變的阻力就越小,宏觀上就是硬度低。由此可以說明退火溫度越高，硬度越低的趨勢線。4、思考題晶粒能不能無限長大變成單晶?答：晶粒不能無限長大變成單晶，主要有溫度、雜質(zhì)原子和溶質(zhì)原子、其次相顆粒、織構(gòu)和外表、相鄰晶粒的位向差等作用因素會抑制晶粒的長大。溫度對晶粒長大的影響由于晶界遷移的過程就是原子的集中過程，所以溫度越高，晶粒長大速度就越快，通常在肯定溫度下晶粒長大到肯定尺寸后就不再長大長大。雜質(zhì)原子和溶質(zhì)原子對晶粒長大的影響：界起到釘扎的作用，從而導(dǎo)致晶粒驅(qū)動力隨晶粒長大而減小，晶粒不能無限長大。其次相顆粒對晶粒長大的影響：彌散其次相顆粒對晶界移動有釘扎作用，它對掌握材料的晶粒尺寸有重要的作用。前進(jìn)的。但當(dāng)晶界到達(dá)粒子的最大截面后，晶界連續(xù)移動又會重增加晶界面積，阻礙晶粒長大的力量越強(qiáng)，晶粒越細(xì)小