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第一章 金属的再结晶行为1

第一节 概述1

一、历史的回顾1

二、金属的结构状态3

第二节 金属晶体的缺陷4

一、热力学平衡及缺陷4

二、金属的位错6

三、晶界11

第三节 冷变形金属14

一、冷变形金属的组织结构14

二、影响冷变形金属组织结构的因素20

三、变形织构22

四、变形组织的不稳定性及其热激活过程27

第四节 金属再结晶的基本过程29

一、再结晶的概念29

二、再结晶的驱动力31

参考文献34

第二章 初次再结晶36

第一节 回复36

一、回复现象36

二、储存能状态的变化38

三、回复的位错机制40

五、回复动力学43

四、多边形化及亚晶的生成43

第二节 形核过程47

一、经典形核理论47

二、晶界形核(应变诱发晶界移动)48

三、亚晶生长50

四、孪生形核52

五、位错塞积区形核53

六、总结56

第三节 初次再结晶过程56

一、晶界的迁移57

二、初次再结晶动力学59

三、再结晶时间和再结晶晶粒尺寸61

四、退火孪晶63

五、再结晶图66

参考文献68

第三章 合金的再结晶70

第一节 单相固溶体的再结晶70

一、固溶体再结晶的一般规律70

二、固溶体晶界迁移理论74

三、固溶体晶界迁移的实际观测80

第二节 两相合金的再结晶84

一、非共格第二相84

二、共格第二相92

三、大体积第二相93

一、伴随析出行为的再结晶过程94

第三节 与合金相变有关的再结晶94

二、与相变行为同时进行的再结晶过程98

三、以相变为主的再结晶过程99

参考文献101

第四章 再结晶织构分析103

第一节 取向与织构103

一、晶体取向103

二、织构106

第二节 取向分布函数的数学原理108

一、极密度分布函数108

二、取向分布函数112

三、完整极密度分布计算取向分布函数原理115

一、立方晶系的取向空间121

第三节 织构的表达方法与定量分析121

二、取向分布函数的表达方法123

三、织构的定量分析124

四、六方晶系与四方晶系的取向空间129

第四节 实际金属板材中的再结晶织构131

一、铝板中的再结果织构131

二、铜及铜合金中的再结晶织构137

三、钢铁材料中的再结晶织构138

四、钛板中的再结晶织构139

五、锡板中的再结晶织构139

第五节 再结晶织构的测量142

二、极图数据的整理143

一、极图的测量143

三、测角器的结构148

参考文献152

第五章 现代再结晶理论的进展154

第一节 定向形核理论154

一、再结晶核的生长条件155

二、变形过程中晶体点阵结构的变化155

三、与取向有关的再结晶形核159

第二节 定向形核的实际观察160

一、冷变形过程中的过渡带160

二、定向形核的电镜观察160

三、定向形核所决定的再结晶过程163

四、定向形核理论的局限性167

第三节 选择生长理论168

一、单晶体内的选择生长171

二、选择生长的规律173

三、多晶体内的选择生长174

四、选择生长理论的局限性180

第四节 晶体选择生长的原子模型184

一、面心立方金属原子跳动模型184

二、38.21°〈111〉取向关系的界面结构190

三、晶界的快速移动194

参考文献196

一、动态回复的概念197

第一节 动态回复197

第六章 动态再结晶197

二、动态回复机制198

三、流变应力，应变速度与温度的关系199

第二节 动态再结晶的基本过程201

一、动态再结晶的实际观察201

二、影响动态再结晶的因素201

三、实际生产中的动态再结晶及晶粒尺寸207

第三节 动态再结晶理论210

一、唯象理论210

二、改进理论211

三、动态再结晶的位错机制213

参考文献216

第七章 晶粒长大基本概念218

第一节 概述218

一、晶粒长大现象218

二、晶粒尺寸与晶粒长大速度219

三、晶粒长大的研究历史和研究目的221

第二节 晶粒长大的驱动力224

一、晶粒长大驱动力的来源224

二、晶界的界面能225

第三节 晶粒长大过程中的晶粒组织229

一、完整的多晶体组织230

二、晶粒组织中的拓扑缺陷及其运动232

三、拓扑缺陷的运动与晶粒长大234

一、晶界迁移与晶粒长大动力学235

第四节 晶粒长大过程中的晶界迁移率235

二、迁移率的实验测量236

第五节 初次再结晶和晶粒长大239

参考文献241

第八章 晶粒尺寸的测量与计算242

第一节 晶粒尺寸及晶粒尺寸分布函数242

第二节 平面低维晶粒尺寸的测量244

一、平面测量值244

二、晶粒尺寸测量设备246

三、测量数据的统计处理249

二、传统的计算方法250

第三节 三维晶粒尺寸及其分布的计算250

一、基本原理250

三、多面体晶粒SDF计算方法255

参考文献258

第九章 正常晶粒长大过程260

第一节 概述260

第二节 晶粒长大的动力学实验结果261

第三节 正常晶粒长大过程中的晶粒尺寸分布264

一、准静态尺寸分布函数264

二、实验结果与理论分布的比较268

第四节 阻碍正常晶粒长大的因素270

一、杂质原子的阻碍作用271

二、试样表面的阻碍273

三、第二相粒子的阻碍275

四、织构的阻碍作用277

参考文献277

第十章 异常晶粒长大过程279

第一节 概述279

第二节 异常晶粒长大的一般实验结果281

一、显微组织的变化281

二、动力学关系282

三、正常晶粒长大的受阻与异常晶粒长大的发生282

四、正常晶粒长大之前的异常晶粒长大283

第三节 表面诱发的异常晶粒长大284

第四节 粒子诱发的异常晶粒长大286

第五节 织构诱发的异常晶粒长大288

参考文献291

第十一章 晶粒长大过程的理论研究292

第一节 基本原理和研究方法292

一、晶粒长大模型理论研究的基本假设292

二、晶粒长大理论模型的分类294

三、晶粒长大过程的随机模拟方法294

第二节 经典的晶粒长大理论模型296

一、诺依曼模型296

二、气泡链模型297

三、希勒特模型298

四、各种经典GGM的特点及比较299

一、积分模型301

第三节 晶粒长大理论模型研究的发展301

二、AL模型303

三、邦厄模型304

四、能量模型306

五、小结309

第四节 晶粒长大过程的数值模拟310

一、随机模拟(MCS)的主要结论310

二、基于GGM的数值模拟311

四、物理性能312

参考文献312

第十二章 再结晶、晶粒长大与材料性能314

第一节 晶粒尺寸与材料性能314

一、力学性能314

二、材料的超塑性318

三、材料的表面性能319

第二节 工业生产过程中的晶粒尺寸控制322

一、凝固和铸造过程322

二、变形和热处理过程323

三、特殊工业材料的晶粒控制328

第三节 板材织构及其控制332

一、超深冲钢板的织构333

二、变压器钢板的织构336

三、铝材的织构控制340

参考文献344