基本介紹
- 中文名：動態再結晶
- 外文名：dynamic recrystallization
- 學科：金屬塑性加工
- 過程：金屬在熱變形過程
- 分類：連續動態、非連續動態再結晶
- 條件：臨界變形量和在較高的變形溫度
特點,原理,應力一應變過程,
特點
金屬在熱變形過程中發生的再結晶。與熱變形各道次之間以及變形完畢後加熱和冷卻時所發生的靜態再結晶相比，動態再結晶的特點是：
（1）動態再結晶要達到臨界變形量和在較高的變形溫度下才能發生。
（2）與靜態再結晶相似，動態再結晶易在晶界及亞晶界形核。
（3）動態再結晶轉變為靜態再結晶時無需孕育期。
（4）動態再結晶所需的時間隨溫度升高而縮短。
原理
傳統的動態再結晶理論中動態再結晶過程通過動態再結晶晶粒的形核和長大的方式來消除形變基體中的位錯及亞晶界等形變缺陷，這一過程通過大角度晶界的遷移實現，是一種“不連續”的現象，因此傳統的動態再結晶理論又被稱為“不連續動態再結晶理論”，一般認為該現象只能在低、中等層錯能材料中發生。然而較高層錯能材料，如鋁、alpha-Fe等，在熱變形過程中亞晶界持續吸收位錯，角度不斷增大，最終由小角度晶界轉為大角度晶界，即亞晶成為真正的晶粒。雖然這一過程幾乎不涉及到大角度晶界的遷移，但亞晶界由小角度晶界轉為大角度晶界同樣消耗了大量的位錯密度，並導致原始組織的細化，實際上也是一種動態再結晶行為，人們將這種動態再結晶稱為“連續動態再結晶”。
由於在再結晶的形核長大期間同時還進行金屬的形變，再結晶新形成的晶粒在它們生長的同時也在變形.當在再結晶完成之前，再結晶晶粒中心的位錯密度達到足夠發生另一次再結晶，新的形核周期又開始，於是在已再結晶的晶粒中又開始新一輪的形核長大.因此在任一時刻，在金屬中均存在一個形變程度不等的地區，就是這種狀態的組織維持金屬的流變應力高於靜態再結晶的流變應力。
出現動態再結晶的金屬，往往是較難發生動態回復的金屬，這些金屬的層錯能較低，如銅，鎳，鈷等. 因為層錯能低，它們發生交滑移、攀移等活動過程的困難較大些，因此動態回復速率低，亞結構的位錯密度大，促進了動態再結晶的形核。
應力一應變過程
發生動態再結晶的金屬的應力一應變曲線具有圖1b所示的特徵。
在變形的開始階段，應力隨變形的增加而增加，達到某一峰值時σm（對應於此應力的變形為εm） 後，由於發生了動態再結晶，屈服應力又下跌至某一恆定的σs值（曲線1）。這時加工硬化與動態軟化達到了平衡。在高的溫度或低的變形速度下，動態再結晶引起軟化，但緊跟著又重新產生加工硬化，致使應力—應變曲線呈現出波浪形（曲線2）。變形速度提高或變形溫度下降皆使σm和εm增大，發生動態再結晶所需變形量也要增加。如通常的厚板熱軋（變形速度大但道次壓下量較小）時較難發生動態再結晶;而變形速度較小的大型水壓機上的鍛造、變形程度大的熱擠壓以及行星軋機軋制板材等，只要達到一定的溫度，動態再結晶就能順利發生。變形溫度與變形速度對變形過程中產生動態再結晶的影響如圖2所示。
