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弯曲晶界迁移的驱动力(20/R。)和撒粒障碍物的拖曳力在下述条件下达到平衡: 瓦。=4” 3 f 式中F,为晶界曲率半径的平均值,一般认为其值近似等于截线长度(平均值D,又称“平均直 径”)即D≌R。‘8)。本文对基体晶粒和第二相微粒皆采用磨面截取图形的等面积圆半径 (R、r)。 两种高速钢经一次、二次淬火,R和F/f的关系如图7所示。由图可见,一次淬火时, 二者存在着较显著的相关性,并相当接近Zener关系式(回归处理结果,R=-0.05+ 1.25r/f,相关系数0.67)。二次淬火则呈现显著的不连续、非线性特征。r/f<2.5μm时, R保持不变;略高于2.5μm时,R急剧上升,数据分散度和同一试样内晶粒的不均度皆达到 最大,继续提高比值时,R呈现下降趋势,试样中混晶程度也逐渐减小。 特定r/f时发生异常长大,和Gladman5)对本质细晶钢的二次再结晶的观察结果也极 为相似。但是,高速钢中的异常长大却不能用二次再结晶的微粒机制来解释,因为正常和 非正常两种长大发生在相同的阻力(与”/于相关)变化条件之下。 前述一系列组织特征表明,粗大(白亮)晶粒在亚结构细晶中的形成和扩张都不能用表 面能驱动的生长模式来解释。因为它不是界面的迁移(吞食),而是界面的消失(合并); 推进的前沿并不必然弓向粗大晶粒,有些是弓向细小晶粒。 由上可见,高速钢因退火不足发生混晶时,异常长大的驱动力不是晶界表面能。这一见 解显然有利于再结晶导致粗化的理论。 3,2异常粗晶形成的连续再结晶机制 异常粗晶形成初期的动作,带有显著的形变金属回复~再结晶特征。图3所示的亚结构 尺寸及形貌,约相当于文献C9)示出的1180℃,5%形变、动态回复的组织。M2A1钢Ac1相 变完成的温度为930℃左右。退火温度不足时,未发生重结晶的a相中保存的晶体缺陷在淬火 加热时遗留给奥氏体,随即发生多边形化,形成亚晶。当亚晶界被碳化物钉札时,这一回复 状态是相当稳定的,但碳化物随温度继续上升而不断溶解。可以想像,包括钉札在亚晶界上 的那些最细小的碳化物(应以M2C。为主)应首先消失,其体积效应导致在基体中产生新的位 错和大量的空位。位错的非保守运动可促成晶块的协调转动和亚晶界的消失,亚晶合并。这 一连续再结晶过程首先扩及一个初生晶粒,形成“白亮”的再结晶奥氏体晶粒。 3.3白亮晶粒的合并 断开或我缺的晶界、外形的非等轴形态及封闭在大晶粒内部的细长晶粒等现象,表明相 邻的初生再结晶晶粒也可通过合并机制而扩张。可以设想,当相邻两白亮晶粒处于晶体学有 利的位向关系时,上述亚晶合并机制也可以起作用,促使品粒发生协调转动,界面消失,晶 粒合并。 3,4界面推移式的再结晶生长 生长中的白亮晶粒界面某些区段向亚结构细晶弓出,其弧线可划过若午个初生晶粒 431弯曲晶界迁移 的驱动力 , 。 和微粒障碍物的拖曳力在下述条件下达到平衡 豆 兰 二二 式中瓦 为晶 界曲率半径 的平均值 , 一般 认 为其值近似等于截线长度 平 均值 , 又称 “ 平均直 径 ” 即 丝 。 〔 “ ’ 。 本文对基体晶粒和 第二相微粒 皆采 用磨面截取 图 形 的 等 面 积 圆半 径 、 。 两种高速钢经一次 、 二 次淬火 , 和 的关系如 图 所示 。 由图 可见 , 一次淬火时 , 二者存在着较显著 的相 关 性 , 并 相 当 接 近 关 系 式 回 归处 理结 果 , 二 一 。 。 , , 相 关系数 。 二次淬火则呈现显著 的不连续 、 非线性特征 。 『 卜 时 , 保持不变 略 高于 卜 时 , 急剧上 升 , 数据分散 度和 同一试 样 内晶粒 的不均 度皆 达 到 最 大 继续提高 比值 时 , 呈现下降趋势 , 试 样中混 晶程 度也逐渐减 小 。 特定 时发生 异 常长大 , 和 仁“ ’ 对本 质细 晶钢 的二 次再结 晶 的观 察结果也极 为相似 。 但是 , 高速 钢中的 异常长大 却不能 用二次再结 晶 的微粒机 制来 解释 , 因 为 正 常 和 非 正 常两种长大发生在相 同的阻 力 与 犷 相 关 变化条 件之 下 。 前述 一系 列组织特 征表明 , 粗大 白亮 晶粒在亚 结构细晶 中的形成和扩张 都不能 用表 面能驱动 的生长模 式来解释 。 因为它 不是 界面 的迁移 吞食 , 而 是界面 的消 失 合并 推进 的前沿并不必然 弓向粗大 晶粒 , 有些 是 弓 向细小晶 粒 。 由上可见 , 高速 钢因退火 不足发生混 晶 时 , 异常长大 的驱 动 力不是 晶界 表面能 。 这一见 解 显然有利于再结晶导致粗 化 的理论 。 异 常粗 晶形成的连续再结 昌机制 异常粗晶形成初期 的动作 , 带有显著 的形 变金属 回 复 一 再结 晶特征 。 图 所示 的亚结 构 尺 寸及形貌 , 约相 当于文 献〔幻示 出 的 ℃ , 形 变 、 动态回 复 的组织 。 钢 。 相 变完成 的温度为 ℃左右 。 退火温度不足 时 , 未发生 重结 晶 的 。 相中保 存 的 晶体缺陷在淬火 加 热时遗留给奥 氏体 , 随即 发生多边形化 , 形成亚 晶 。 当亚 晶界被碳化物钉 札时 , 这一回 复 状 态是相 当稳定 的 , 但碳 化物随温度继续上 升而 不断溶解 。 可以想像 , 包括钉札在亚 晶界上 的那些最细小的碳化物 应以 。 为主 应首先消失 , 其体积效应导致 在基 体 中产生新 的位 错和大量 的空位 。 位错 的非保守运动可促成晶块 的协调转动和亚 晶界的消失 , 亚 晶合并 。 这 一连续再结 晶过程首 先扩及 一个初生 晶粒 , 形成 “ 白亮 ” 的再结 晶奥 氏体 晶粒 。 白亮昌位的合并 断开 或残 缺的晶界 、 外形 的非等轴形态及封闭在大 晶粒内部的细长晶粒等现象 , 表 明相 邻的初生再结 晶晶粒也可通过合并机 制而扩张 。 可以设 想 , 当相 邻两 白亮晶粒处于 晶体学有 利 的位向关系 时 , 上述 亚 晶合并机 制也可以起作用 , 促使晶粒发生协调转动 , 界面消失 , 晶 粒合并 。 界面推 移式的再结 昌 生长 生长中的 白亮晶粒界面某些 区段 向亚结构 细 晶 弓 出 , 其弧线可划 过若 午 个 初 生 晶粒
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