材料加工与热处理:回复、再结晶及其影响因素

该思维导图涵盖了材料加工与热处理的相关知识,包括回复与再结晶的机制、退火与回火的目的和方法、性能变化、再结晶温度及其影响因素、晶粒长大机理、热加工的定义与应用。重点讨论了再结晶过程中的晶粒大小、形态变化及其对材料力学性能和物理性能的影响,强调了通过控制工艺参数来优化材料性能的重要性。

源码
# 材料加工与热处理
- 材料加工
  - 定义与应用
    - 热加工
      - 再结晶温度以上的加工
      - 应用
        - 轧制
          - 改变材料形状
        - 锻造
          - 提高材料强度
        - 拉拔
          - 细化晶粒
      - 目的
        - 改善铸造缺陷
        - 形成纤维状组织
        - 动态再结晶及回复
- 热处理
  - 回复与再结晶
    - 消除内应力
    - 性能变化
      - 力学性能:加工硬化消除
      - 物理性能:电阻率降低
  - 退火
    - 目的
      - 消除加工硬化
      - 提高塑性
    - 方法
      - 加热至适当温度并保温
      - 缓慢冷却
  - 回火
    - 定义
      - 将淬火后的金属加热至一定温度
    - 目的
      - 提高塑性和韧性
      - 降低脆性
    - 类型
      - 低温回火
        - 减少内应力
        - 提高韧性
      - 中温回火
        - 提高强度和韧性
      - 高温回火
        - 改善塑性
        - 降低硬度
- 再结晶
  - 定义
    - 冷变形金属通过加热使变形组织变成无应变组织
  - 驱动力
    - 变形储存能
  - 过程
    - 形核与长大
  - 再结晶温度
    - 定义
      - 变形大于70%时在1小时内加热的温度
    - 计算公式
      - T_{再} ≈ 0.5T_m(通常 δ = 0.4)
    - 影响因素
      - 变形度:越大 T_{再} 越低
      - 纯度:越纯 T_{再} 越低
      - 晶粒大小:越小 T_{再} 越高
      - 加热速度和保温时间
  - 再结晶晶粒大小
    - 影响因素
      - 变形度:临界变形度(12%-10%之间),加热突然长大
      - 保温时间:越长晶粒越大
      - 温度:越高晶粒越大
      - 原始晶粒尺寸:越小晶粒越大
      - 第二相:存在时晶粒小
  - 正常长大
    - 过程
      - 晶粒朝特定方向生长
    - 稳定形态
      - 六边形
      - 晶界趋于直线
      - 晶粒趋于120°
    - 影响因素
      - 温度:升高导致长大
      - 尺寸:晶粒尺寸影响生长
      - 晶粒位向差
  - 异常长大
    - 二次再结晶
    - 机理
      - 晶粒在特定条件下异常长大
    - 应用
      - 力学性能
      - 物理性能
  - 再结晶后组织
    - 通过控制变形量和温度
    - 调整晶粒尺寸和形状
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材料加工与热处理:回复、再结晶及其影响因素