金屬的塑性變形與再結(jié)晶（驗(yàn)證性）
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?BR>1．了解冷塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響。
2．了解冷變形度對(duì)金屬再結(jié)晶后晶粒大小的影響。

圖 3-1 05 鋼冷塑性變形后組織(200×)
a)未變形，940℃正火 b)變形程度40% c)變形程度70% d)變形程度80%
二、實(shí)驗(yàn)概述
（一）金屬塑性變形后的組織、性能變化
金屬的重要特性之一就是具有塑性。當(dāng)金屬受的外力（切應(yīng)力）超過其屈服點(diǎn)（σs）
時(shí)，除繼續(xù)發(fā)生彈性變形外，同時(shí)還發(fā)生永久變形，又稱塑性變形。它主要通過滑移和孿生方式進(jìn)行。塑性變形的結(jié)果不僅使金屬的外形、尺寸改變，而且使金屬內(nèi)部的組織和性能也發(fā)生變化。現(xiàn)將這些變化分述于下。
1．滑移帶滑移是金屬塑性變形的基本方式。晶體滑移時(shí)沿滑移面、滑移方向產(chǎn)生相
對(duì)滑動(dòng)，在自由表面處產(chǎn)生臺(tái)階，大量滑移臺(tái)階的積累就構(gòu)成了宏觀塑性變形。通過光學(xué)顯微鏡觀察已變形的拋光試樣，就能見到許多平行線條，即為滑移帶。
2．孿晶孿生通常是晶體難以滑移時(shí)而進(jìn)行的另一種塑性變形方式。孿生變形就是
晶體的一部分沿一定晶面和晶向進(jìn)行剪切變形，從而使已變形部分與未變形部分的原子排列構(gòu)成鏡面對(duì)稱，此稱孿晶。由于晶體兩部分位向不同，受浸蝕程度有異，對(duì)光的反射能力也明顯不同，故在顯微鏡下能看到形變孿晶。
3．纖維組織金屬在變形前內(nèi)部組織為等軸晶粒，隨著變形量的增加，晶粒逐漸沿變
形方向伸長(zhǎng)，并最后被顯著地拉成纖維狀。這種組織稱之冷加工纖維組織。05 鋼不同變形度下的顯微組織如圖3-1 所示。
4．加工硬化由于金屬冷塑性變形，亞結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)化，位錯(cuò)密度增大，導(dǎo)致其強(qiáng)度、
硬度提高，而塑性、韌性下降，該現(xiàn)象即稱加工硬化。
（二）塑性變形后的回復(fù)與再結(jié)晶
金屬經(jīng)冷塑性變形后，在熱力學(xué)上處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必有力求恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢(shì)。
但在室溫下，由于原子的動(dòng)能不足，恢復(fù)過程不易進(jìn)行，加熱會(huì)提高原子的活動(dòng)能力，也就
促進(jìn)了這一恢復(fù)過程的進(jìn)行。加熱溫度由低到高，其變化過程大致分為回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大三個(gè)階段，當(dāng)然這三個(gè)階段并非截然分開。圖3-2a 即為經(jīng)70％變形度的05 鋼，625℃退火后，發(fā)生了不完全再結(jié)晶，圖3-2b 為670C 退火后，再結(jié)晶已完成。由圖3-3 可知，在回復(fù)階段，顯微組織不變，僅是內(nèi)應(yīng)力獲得很大松弛，所示其性能幾乎不變。但經(jīng)再結(jié)晶后，顯微組織已恢復(fù)到變形前的等軸晶，故各種性能也都復(fù)原，即加工硬化完全消除。