應(yīng)用電子顯微鏡觀察冷加工金屬晶體中的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)

 借助于透射電子顯微術(shù)，能夠直接觀察金屬晶體中的位錯(cuò)及其
行為，因而對(duì)于形變和退火過(guò)程的基本了解，取得了很大進(jìn)展。

金屬的性質(zhì)取決于它的顯微組織。形變和退火，是用來(lái)改變金屬與
合金的組織結(jié)構(gòu)，使材料的最終性能發(fā)生變化的最重要的工藝方法
。由于這些工藝的重要性，并且在這些領(lǐng)域中研究工作已經(jīng)有了很
長(zhǎng)的歷史，因而在文獻(xiàn)中積累了大量關(guān)于這方面的科學(xué)知識(shí)。本文
的范圍是綜述冷加工金屬退火時(shí)所發(fā)生的各種現(xiàn)象(主要是合金組
織和性能的變化)，并討論這些過(guò)程的機(jī)制。形變金屬的退火，包
括一系列使形變狀態(tài)不斷轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)的過(guò)程。整個(gè)退火過(guò)程習(xí)
慣上劃分為三個(gè)階段：回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大。正如大家所知道
的，這種劃分是近似的，階段與階段之間常有重迭現(xiàn)象。不同作者
在使用這些術(shù)語(yǔ)時(shí)也有分歧。本文所用的這幾個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義是大家
普遍接受的，它按下述現(xiàn)象來(lái)加以分類(lèi)。

(1)回復(fù)冷加工金屬退火時(shí)最早發(fā)生的變化，就是回復(fù)階段的開(kāi)始
?；貜?fù)階段發(fā)生的各種組織結(jié)構(gòu)變化，以及與之相應(yīng)的各種性能變
化，都不涉及大角晶界的遷移。因此，從退火消除點(diǎn)缺陷及點(diǎn)缺陷
群、位錯(cuò)的相消和重新排列、多邊化或亞晶形成及長(zhǎng)大，一直到形
成再結(jié)晶晶核，都屬于回復(fù)階段。在這個(gè)退火階段中，因不涉及大
角晶界遷移，所以形變金屬的織構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生根本變化。

(2)再結(jié)晶這個(gè)術(shù)語(yǔ)，如無(wú)附加說(shuō)明，通常視為初次再結(jié)晶的同義
語(yǔ)?？梢园验_(kāi)始形成穩(wěn)定的再結(jié)晶晶核，作為再結(jié)晶階段的開(kāi)始。
這些晶核基本上是無(wú)應(yīng)變的，并且可以通過(guò)大角晶界遷移，消除多
邊化的基體而長(zhǎng)大。當(dāng)整個(gè)試樣都為新的再結(jié)晶晶粒所占有時(shí)，再
結(jié)晶階段便結(jié)束了。再結(jié)晶主要通過(guò)大角晶界遷移來(lái)完成，結(jié)果引
起大的局部再取向點(diǎn)織物變化．

(3)晶粒長(zhǎng)大這個(gè)術(shù)語(yǔ)，通常用來(lái)指再結(jié)晶完成以后，進(jìn)一步退火
時(shí)，平均再結(jié)晶晶粒尺寸的增加。晶粒長(zhǎng)大是通過(guò)新晶粒集合體內(nèi)
晶界的遷移而實(shí)現(xiàn)的。由于晶?？傮w積一定，所以平均晶粒尺增加
，晶粒數(shù)目就減少。因而晶粒長(zhǎng)大使試樣中總的晶界面積減少。晶
粒長(zhǎng)大又可進(jìn)一步分為兩類(lèi)：正常(連續(xù)的或逐漸的)晶粒長(zhǎng)大，其
特點(diǎn)是長(zhǎng)大速度比較均勻，而且在長(zhǎng)大過(guò)程中，尺寸和形狀的分布
幾乎不變；反常(不連續(xù)的或異常的)晶粒長(zhǎng)大，經(jīng)常又稱(chēng)為二次再
結(jié)晶，其明顯的特征是只有少數(shù)晶粒吞噬基體中的小晶粒，不成比
例地長(zhǎng)大到很大尺寸。這些基體晶粒長(zhǎng)大可能伴隨發(fā)生織構(gòu)的緩慢
變化，而反常晶粒長(zhǎng)大或二次再結(jié)晶，則經(jīng)常引起織構(gòu)顯著變化。
形變狀態(tài)和冷加工儲(chǔ)能普遍認(rèn)為，要清晰地了解退火過(guò)程特別是回
復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程，必須以充分了解形變狀態(tài)為基礎(chǔ)。而要做到這一
點(diǎn)，無(wú)論從理論上或?qū)嶒?yàn)上，都不易辦到；因?yàn)榉缎孕巫?，特別是
高應(yīng)變下的范性形變問(wèn)題，是很復(fù)雜的。

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