再结晶组构发表评论(0)编辑词条

再结晶织构(recrystallization texture)

　　冷变形后的金属经再结晶退火所形成的晶体取向偏离随机分布的状态。在退火过程中金属要发生再结晶形核和核的长大过程，新生晶体的取向与变形基体中的晶体取向可能不同，也可能相同。再结晶完成后，材料中的晶体取向往往偏离了随机分布状态，再结晶织构和变形织构可能相同也可能不同。如纯铜、纯铝等fcc金属的主要轧制织构是(112)[111]+(123)[634]+(011)[11]，但主要再结晶织构为(001)[100]和(124)[211]；含1％P的铜磷合金的主要轧制织构为(011)[100]+(011)[211]，而主要再结晶织构为(011)[100]。

　　再结晶是形核及其长大的热激活过程。关于再结晶结构的形成存在定向形核和定向长大两种理论。定向形核理论认为，金属塑性变形时，有许多晶块的取向在形变过程中会流经某些空间取向，因而在这些位置上会残留一些细小亚晶。退火时，由于回复作用，这些亚晶会转变成再结晶晶核并吞并变形基体而长大，最终形成再结晶织构。关于定向形核，有高能微区说和低能微区说。前者认为再结晶晶核在晶格弯曲最大的区域形成，因退火时高能区易形核释放能量。后者认为在能量最小的稳定区域内核优先形成。持这种理论的有伯格斯(w．G．Burgers)、迪拉莫尔(I．L．Dillamore)和哈钦森(w．B．Hutchinson)等。定向长大理论认为，在变形基体内已存在各种取向的晶核，它们在退火过程中都可能长大。但是，只有当晶核与基体之间具有某种确定的取向关系时，它们之间的晶界才具有最大的迁移速度，晶核长大最快，从而形成再结晶织构。实验表明，具有最大晶界迁移速度的晶核与基体之间的取向关系视金属的晶体结构不同而不同。fcc金属是40。-<111>，bcc金属是27o一或35o一<1l0>，hcp金属是30o一<0001>。持定向长大理论的有贝克(P．A．Beck)、吕克(K．Lacke)和胡(H．Hu)等。

　　以上两种理论虽然都有一定的实验依据，并各自能解释一些再结晶织构的形成，但是各有不完善的地方。定向成核理论难于解释再结晶过程中织构类型发生变化的现象；定向长大理论难于解释再结晶织构与变形织构相同的事实。考虑两种理论的实验基础，有人提出了“定向成核一选择长大”的综合再结晶织构形成理论。该理论认为，再结晶织构是定向成核及其选择性长大的结果。该理论可以比较方便地说明再结晶织构的类型。

实验表明，金属材料的晶体结构、合金元素、杂质种类和多少、变形织构和组织、晶界和相界特征、晶粒形状、退火温度、时间与气氛等各种内部和环境因素都对再结晶织构的类型、强弱及漫散程度产生影响。人们可以研究和掌握这些因素对再结晶织构的影响，有目的地控制再结晶织构为工业生产和科学研究服务。工业用深冲立方金属，深冲性能良好的最有利的板面取向是{111}，不利的板面取向是{100}。为了尽量获得{111}织构，08Al钢的再结晶退火加热速度要慢，且不宜让AIN析出；08F钢的加热速度要快，要尽快越过碳化物强烈析出的温度。硅钢片导磁性能良好的有利取向为戈斯取向{011)<100>。为了尽量获得该织构，在原料中加入Sn、Sb等元素，控制钢板的适中轧制变形程度。控制退火气氛以及采取其他办法等。深冲用铜板和3004铝合金板经再结晶退火后可能产生强的{001}(100>立方织构。立方织构强时会使深冲件产生与轧向成O。和90。的大的制耳缺陷而报废。为了获得尽量小的制耳率，工业上采用控制轧制、改变退火工艺和参数、加入合金元素等措施促使材料中形成轧制与再结晶织构“平衡”的最佳比例状态。

　　金属材料的再结晶织构一般都很复杂，影响因素也很多。对于fcc金属的再结晶织构已有比较多和较深的研究，但机理方面的了解远不及对变形织构的多。虽然电子显微镜、X射线衍射和计算机技术的不断发展为再结晶织构的研究提供了良好条件，但定量方面的预测和控制还需要花大精力。