冷加工金屬的位錯密度,金屬在物理結(jié)構(gòu)研究顯微鏡
冷加工金屬的位錯密度在109次方~1012次方/(平方厘米)之間, 而且
還有點缺陷,并在物理、機(jī)械性能方面與退火后的金屬有很大區(qū)別。從變形
狀態(tài)到退火狀態(tài)的各種過程,一般說采,包含有恢復(fù)和再結(jié)晶。恢復(fù)
這個概念,并不是指以新晶粒代替變形后的晶粒,但是,它卻引起原
有粒晶內(nèi)部細(xì)微的結(jié)構(gòu)變化。另外,再結(jié)晶比較明確,茵為一般地說
它是新的無應(yīng)變的等軸晶粒吞并老晶粒的結(jié)果。然而√恢復(fù)和再結(jié)晶
并不是單~的過程,而是包括一系列不同的現(xiàn)象,其中有些是這兩個
主要過程并存。這兩個現(xiàn)象的驅(qū)動力,來自予多余的點缺陷和位錯的
消除產(chǎn)生的應(yīng)變能的城少。這和熱處理金屬中所產(chǎn)生的一般晶粒長大
過程是不相同的。熱處理時金屬中晶粒長大是界面的減小,更準(zhǔn)確地
說是晶界能的減少。
我們通過研究加熱變形后的金屬在物理、機(jī)械性能方面的變化來
討論上述問題。這些性能反映了金屬結(jié)構(gòu)變化,其中包括點缺陷和位
鍺的移動、重新分布及消失,也包括變形晶粒為再結(jié)晶晶粒所代替。
也就是說:可以用X光衍射、光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡來研究結(jié)構(gòu)。
雖然許多結(jié)構(gòu)變化發(fā)生在溫度升高以后,而點缺陷在室溫以下也容易
運動,即使是具有中高熔點的金屬,如銅、鐵也是這樣,因此全面地
研究恢復(fù)過程必然涉及到低溫下的結(jié)構(gòu)變化。
象以前討論變形過程所采用灼方法一樣。首先通過研究單晶體的
特性來研究這個問題。
金屬純度是另一個重要變量。溶質(zhì)原子因偏析到位錯割階上從而
減慢位錯攀移的速度,而位錯割階處的空穴本身是最容易吸附溶質(zhì)原
子的。此外,一旦形成亞晶網(wǎng)絡(luò),溶質(zhì)原子將限制各個亞晶粒的生長
速度。通常是在y型交接處以兩個相遇亞晶粒合并的方式發(fā)生這樣的
過程:逐步移動形成一個單一晶界,其位向差等于越過這兩個原始晶
界的總的位向差。這個過程是晶界移動的一個形式,其驅(qū)動力是
亞晶界毹的減少,但由于驅(qū)動力不大使過程進(jìn)行得緩慢。
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