题目
将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制,如图7—4所示。(1) 画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图;(2) 如果在较低温度退火,何处先发生再结晶?为什么?
将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制,如图7—4所示。(1) 画出此铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图;(2) 如果在较低温度退火,何处先发生再结晶?为什么?
题目解答
答案
(1)铜片经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向变化示意图如附图2.22所示。由于铜片宽度不同,退火后晶粒大小也不同。最窄的一端基本无变形,退火后仍保持原始晶粒尺寸;在较宽处,处于临界变形范围,再结晶后晶粒粗大;随宽度增大,变形度增大,退火后晶粒变细,最后达到稳定值。在最宽处,变形量很大,在局部地区形成变形织构,退火后形成异常大晶粒。(2)变形越大,冷变形储存能越高,越容易再结晶。因此,在较低温度退火,在较宽处先发生再结晶。
解析
考查要点:本题主要考查金属塑性变形后的再结晶现象及其影响因素,包括晶粒大小变化规律和再结晶发生的驱动力。
解题核心思路:
- 变形程度与晶粒大小的关系:轧制变形程度越大,冷变形储存能越高,再结晶后晶粒越细;但在临界变形范围内可能出现晶粒粗大。
- 低温退火的再结晶位置:变形程度高的区域储存能更高,更容易在低温下优先发生再结晶。
破题关键点:
- 楔形铜片的变形分布:宽度不同导致变形程度不同,最窄处变形小,最宽处变形大。
- 再结晶驱动力:冷变形储存能是再结晶的驱动力,变形程度越高,储存能越大,再结晶倾向越强。
第(1)题
晶粒大小变化规律
- 最窄端:变形极小,接近无变形,退火后晶粒保持原始尺寸。
- 较宽端:变形处于临界范围,再结晶后晶粒粗大(动态再结晶或晶粒长大)。
- 更宽端:变形增大,晶粒逐渐变细(动态再结晶稳定阶段)。
- 最宽端:变形极大,局部形成变形织构,退火后晶粒异常粗大(晶粒合并或织构影响)。
示意图特点
- 晶粒尺寸从左到右(窄到宽)呈现“原始→粗大→变细→异常粗大”的变化趋势。
第(2)题
再结晶位置与原因
- 变形程度与储存能:变形越大,冷变形储存能越高,再结晶驱动力越大。
- 低温退火条件:低温下,变形程度高的区域(较宽处)储存能最先达到临界值,优先发生再结晶。