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鋁及鋁合金在熱變形過程中的回復與再結(jié)晶
- 評論:0 瀏覽:3049 發(fā)布時間:2006/10/19
熱變形過程中,在應力狀態(tài)作用下,鋁及鋁合金材料一般發(fā)生動態(tài)回復與再結(jié)晶。
一、鋁及鋁合金在熱變形過程中的回復
鋁及鋁合金在熱變形過程中的堆垛層錯能較大,自擴散能較小。在高溫下,位錯的滑移和攀移比較容易進行。因此,動態(tài)回復是它們在熱變形過程中的惟一軟化機構(gòu)。高溫變形后,對鋁合金材料立即觀察,在組織中可看到大量的回復亞晶。將動態(tài)回復的組織保持下來,已成功地用來提高6063合金建筑擠壓型材的強度。研究證明:發(fā)生動態(tài)回復有一個臨界變形程度,只有達到此值時才能形成亞晶;形成亞晶的變形程度與變形溫度和變形速度有關(guān)。當變形達到穩(wěn)態(tài)后,亞晶也保持一個平衡形狀(針狀、條狀或等軸狀等);亞晶的取向一般分散在1度至7度的寬廣范圍內(nèi);熱變形達到穩(wěn)態(tài)后,亞晶的平均尺寸有一個平衡值。鋁材在熱變形后的力學性能僅取決于最終的亞晶尺寸,而與其它變形條件無關(guān),因而有可能采用控制變形條件的方法,來獲取所需要的亞晶尺寸,然后通過足夠快的冷卻速度來抑制產(chǎn)生靜態(tài)再結(jié)晶,而將該組織保持下來。
二、鋁材熱變形過程中的再結(jié)晶
熱變形進入穩(wěn)態(tài)后,鋁材內(nèi)部發(fā)生全面的動態(tài)再結(jié)晶,隨著變形的繼續(xù),回復與再結(jié)晶又反復進行,其組織狀態(tài)已不隨變形量的增加而變化。但是,由動態(tài)再結(jié)晶而導致軟化的鋁材,其組織一般難以保持,因此就在熱變形完結(jié)后,靜態(tài)再結(jié)晶即迅速發(fā)生而替代了那種“加工結(jié)構(gòu)”。所以熱變形過程中的再結(jié)晶,包括與變形同時發(fā)生的動態(tài)再結(jié)晶和各道次之間,變形完結(jié)后冷卻時所發(fā)生的靜態(tài)再結(jié)晶。但熱變形時起軟化作用的主要還是動態(tài)再結(jié)晶。研究結(jié)果表明:1)動態(tài)再結(jié)晶的臨界變形程度很大;2)動態(tài)再結(jié)晶易于在晶界及亞晶界處形核;3)由于動態(tài)再結(jié)晶的臨界變形程度比靜態(tài)再結(jié)晶大得多,因此,一旦變形停止,馬上會發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶;4)變形溫度愈高,發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶與靜態(tài)再結(jié)晶所需要的時間就愈短。應控制變形條件,以獲得最佳的組織結(jié)構(gòu)。