832材料科學基礎分章總結（9）

本次複習教材第七、八、九章內容。

回覆和再結晶實際上與之前一章塑性變形的內容是緊密相關的。不過相比而言這一章考點少一些。主要有：

（1）金屬冷變形加熱後的組織變化；

（2）回覆的機制和影響因素；

影響回覆的因素

溫度（正相關）、變形量（正相關）、溶質原子（負相關）、第二相粒子（粒子主要參與彌散強化則正相關，若主要阻礙位錯運動則負相關）、原始晶粒（負相關）。

回覆對組織而言會引發多邊化，形成亞晶（主要是位錯胞的變化，因為回覆，尤其是中高溫回覆是降低位錯密度的）。

（3）再結晶和影響因素；

再結晶 冷變形金屬在

足夠高溫度

下加熱時，透過新晶粒的

形核和長大

，以及

無畸變

的等軸晶粒取代變形晶粒的過程。

這裡注意一下溫度的界定可以採用理論再結晶溫度和工業再結晶溫度。

影響再結晶的因素

溫度

（正相關於速率）；

變形度

（正相關於速率，負相關於再結晶溫度）；

原始晶粒尺寸

（正相關於速率，負相關於再結晶溫度）；

溶質原子

（負相關於速率，正相關於再結晶溫度）。

此外還有

分散相粒子

的作用，冷變形時促進再結晶，而再結晶過程中阻礙再結晶。

粒子間距

大，速率上升溫度下降；反之粒子間距小，速率降低溫度上升。

（4）再結晶形核和長大；

這裡界要了解一下

臨界變形度

的概念。小於2%時不發生再結晶；2~10%變形度時形成極粗大再結晶晶粒；大於10%時再結晶晶粒會變細。

再結晶晶粒長大機制 大角度晶界自發遷移，掃過應變區，形成無應變區，直到新的晶粒相互接觸。

注意 還有再結晶後晶粒長大，二者不一樣的。這時候的晶粒長大分為

正常長大

和

異常長大

（又稱二次再結晶）

（5）

再結晶退火

，組織控制，再結晶織構；

加熱至再結晶溫度以上保溫，軟化冷變形金屬，細化晶粒。可能會形成

退火孿晶

。（中等或低層錯能金屬）

組織的控制依靠控制退火溫度、原始晶粒尺寸、變形度、溶質原子和第二相粒子來實現。

（6）

動態回覆

和

動態再結晶

；

常見問題例如室溫下彎折鐵絲和鉛版（這個真考過）。一方面考查是區別動態回覆、再結晶和靜態回覆、再結晶的區別；另一方面就是對理論的實際應用，需要在題目中發現資訊。

（7）金屬的熱變形

改善鑄造缺陷、形成流線、形成帶狀組織（F+P），消除帶狀組織的方法參見教材。

超塑性在各個版本教材中的定義不統一。

固態相變這一章最重要的考點大約是相變理論（如何對相變分類），此外會涉及一些位移型相變和重構型相變（

珠光體轉變、馬氏體轉變

）這樣的知識。考點為

（1）相變分類（熱力學）：

一級相變、二級相變、三級相變

；

（2）相變分類（動力學）：

勻相轉變、非勻相轉變

；

大幅度、小範圍是第一類漲落（非勻相轉變），特點是形核長大過程。

形核理論包括經典理論、非經典理論、離散格點理論；

長大是新母相成分差、擴散距離、介面型別、介面濃度場的關係；

粗化（奧斯瓦爾德熟化） 大、小顆粒的濃度梯度導致溶質擴散，導致粗化

小幅度、大範圍是第二類漲落（勻相轉變），特點是失穩分解過程。

特例就是調幅分解（Spinodal分解），屬於特殊的一級相變；

（3）相變分類（結構學）：

位移型相變、重構型相變

；

其實第八章也不會考很多，因為前面的難點夠多了。

第九章是複合材料，這一章實際上沒見過有涉及過考題（甚至期末考試都不怎麼考查的題目），但最好還是瞭解一下這些內容：

（1）複合材料的定義，尤其掌握基體、增強體、介面的定義和作用；

（2）複合材料的分類；

混合定則之類是很有用但個人並不認為會考查（不過倒是在第六章講復相合金強度的時候體現了出來，而且對於大多數情況而言混合定則只能做一個定性的而不是定量的判斷，因為對增強體的形狀尺寸乃至於介面等等都有著要求，意思就是不好出題（笑））

參考文獻 M。A。Meyers，K。 K。 Chawla。 Mechanical Behaviour of Materials。 Cambridge University Press。