一个工业纯铁形变样品的再结晶温度的确定

------熔点：1535℃（即：1808.15K）

 

 

 

 

 

 

 

 

       快开学了，准备一下同学可以帮助制作的一个样品的细节。

 

影响再结晶的主要因素有：温度、变形程度、原始晶粒尺寸、微量溶质原子、分散相粒子。

 

我想定一个工业纯铁再结晶的温度。样品上有一个布氏硬度的压痕，10mm硬质合金压头、3000公斤试验力，保荷10s。目测，压痕的直径超过6mm了，这和试样的“不合标准”有关，也与样品的确很软有关。反正，目的也不是为了测试硬度数据。而是：

压痕对应的材料内部，随着深度的提高，形变程度降低，这样，某个位置是处于“临界变形度”的状况，再结晶的时候，理论上会出现“异常长大”的效果。

 

如何确定一个温度、时间，有些犯思量。实验证明，工业纯金属的熔点与最低再结晶温度之间有如下关系：

    T再 = 0.35~0.4T熔

   

一般，工业纯铁的再结晶温度计算下来的话，是450℃（723/1808=0.399889≈0.4）。

 

笨办法，先看一个（半）样品，定性明确一下“形变程度的分布状态”；另一个（半）在650℃，半小时退火。一把成，最好；有不足，再分析。

 

 

 

 

 

 

 

参考资料：

[1] http://baike.baidu.com/item/再结晶温度  再结晶温度

工程上规定，经过大的冷塑性变形（变形是在70%以上）的金属，在1小时保温时间内能完成再结晶过程的最低温度，称为再结晶温度。

再结晶就是：当退火温度足够高、时间足够长时，在变形金属或合金的显微组织中，产生无应变的新晶粒---再结晶核心。新晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消失，金属或合金的性能也发生显著变化，这一过程称为再结晶。

其中，开始生成新晶粒的温度称为开始再结晶温度，显微组织全部被新晶粒所占据的温度称为终了再结晶温度或完全再结晶温度。常用的再结晶温度是指塑性变形度达到70%的材料在保温60min内，再结晶程度达到95%以上的最低温度。再结晶过程所占温度范围受合金成分、形变程度、原始晶粒度、退火温度等因素的影响。

实际应用中，最低再结晶温度 = aTm（K） 工业纯金属a=0.35-0.4 ，高纯金属a=0.25-0.35甚至更低。其中：Tm---金属的熔点，K---K氏温度（注：绝对温度、开式温度）。

影响冷硬板再结晶温度的因素有哪些？

钢带的再结晶温度是指能使钢带内部组织获得足够的能量，完成再结晶过程所必需的温度，这是确定镀锌生产线加热温度的最基本的依据。影响的主要因素有：

（1）钢带的化学成分。钢带中的合金元素或杂质会影响基体组织中原子的扩散和新晶粒生长时晶界的推移，因而所需的温度要高一些。比如纯铁的再结晶退火温度约为450℃，而一般钢带因含有碳或其他合金元素或杂质，再结晶退火温度比这一温度要高得多。

（2）冷轧时的形变程度。冷轧薄板在冷轧过程中的变形量大约为60%～80%，形变程度越大，则内应力越高，越处于不稳定状态，因此再结晶温度越低。

（3）加热速度。对于连续退火来说，加热速度越快，即在不同温度下停留的时间越短，则再结晶温度越高。反之，再结晶温度就越低。

（4）保温时间。如钢带加热以后在再结晶温度下保温的时间较长，则再结晶有足够的时间形核、长大，再结晶所需的温度就较低。在实际生产中，一般材料的再结晶退火温度可参照热处理规范确定，然后在实际中根据产品的性能修改。而特殊材料的再结晶退火温度要靠试验获得。

 

[2]  《工业纯铁的再结晶与磁性》戴礼智（最低是650℃，还有其他更高的。）

 

[3]  《工业纯铁再结晶退火中巨型台阶晶界的探讨》游凤荷（注：最低的温度选择是560℃，之后就是640℃以及更高的。）

 

[4]  http://iask.sina.com.cn/b/2200481.html  摄氏温度与K氏和华氏是怎样换算的？

蓝松石王子 | 05-08-24  fmy1891 | 05-08-24 25 1

摄氏温度t（℃）和绝对温度T（K）：T（K）=t（c）+273.15

摄氏温度和华氏温度t（f）：t（c）=（5/9）[t（f）-32]

　　华低温标：是德国华伦海脱于1714年创立的温标。它以水银作测温物质，定水的融点为32度，沸点为212度，中间分为180度，以℉表示。

　　摄氏温标：是瑞典人摄特西尤斯于1742年创制的。用水银作测温物质，定水的冰点为100度，沸点为0度。后由他的助手改为水的冰点为0度，沸点为100度。中间按水银柱的膨胀分为100分，每分为1度，用℃表示。

　　开氏温度：英国物理学家开尔文在1948年建立的一种与任何物理性质无关的热力学温标，也称绝对温标，以T表示，温度单位以K表示。绝对温度0度，等于摄氏-273.15℃，这是摄氏表示的温度极限。

 

[5]  http://www.aitmy.com/news/201309/24/news_52780.html  金属的再结晶温度

添加时间：2013-09-24  来源：艾特贸易网 | 阅读量：305

应该指出的是，再结晶并不是一个恒温过程，它不过是随着温度的升高而大致从某一温度开始进行的过程。所以，所谓再结晶温度实际上是指这一大致开始再结晶的温度。此外，还应该知道，没经过冷加工变形的金属在加热时是不会发生再结晶的，而且一种金属的再结晶温度会因加工变形程度等因素的影响而变化。这些因素是：

       （1）金属的预先变形程度。如图2-19所示，金属的预先变形程度愈大，其再结晶温度便愈低。因为预先变形的程度愈大，金属晶粒的破碎程度便愈大，产生的位错等晶格缺陷便愈多，组织的不稳定性便愈高，因而会较早地开始再结晶。从图中可以看出，当变形达到一定程度后，金属的再结晶温度将趋于某一最低极限值，称为“最低再结晶温度”。大量的实验资料证明，各种金属的最低再结晶温度与熔点之间有如下关系：

 

图2 -19 金属的再结晶温度与预先变形程度之间的关系

       T再 = 0.35~0.4T熔

式中的温度值均按绝对温度计算。由该式可见，金属的熔点愈高，其再结晶温度便愈高。

       （2）金属的纯度。金属中的微量杂质或合金元素，特别是高熔点的元素，常会阻碍原子扩散或晶界的迁移，故金属纯度的减低常可显著提高其再结晶温度。如纯铁的最低再结晶温度约为450℃，加入少量的碳成为钢后，其最低再结晶温度便提高至500 - 650℃，在钢中再加入少量的W、Mo、V等合金元素，还会更进一步提高其再结晶温度。不过杂质或合金元素的作用在低含量时表现最为明显，当其含量增至某一浓度后，往往便不再继续提高再结晶温度，有时反而会降低再结晶温度。

       （3）退火加热速度和时间。因为再结晶过程需要有一定时间才能完成，故提高加热速度会使再结晶推迟到较高温度才发生。退火加热时保温时间越长，原子的扩散移动越能充分进行，再结晶温度便越低，即可使再结晶过程在较低温度下完成。

       鉴于再结晶温度受以上各种因素的影响，为缩短退火周期起见，在工业生产上，再结晶退火加热温度经常定为最低再结晶温度以上100~200℃。

       表2-2列出了常见工业金属材料的再结晶退火及去应力回火的加热温度。

 

表2-2常见工业金属材料的再结晶退火和去应力回火的温度