主题：【原创】金属材料扯淡时间（九）

（本文为无敌大冰冰老师原创，感谢老师的分享）
      今天扯一下再结晶。
      再结晶！不同于相变，两个不一样的概念，虽然有着类似感觉，结晶么，就是晶体化，晶体非晶体都知道区别吧？一个结构有序一个结构无序。奥氏体化也是结晶，从一种结构转换为另一种结构，也是新晶粒的形成。
      区别在哪里，二伯总要给概念，虽然不精准，但至少比教科书要通俗的多。1. 再结晶的材料结构没有变化，相变结构有变化！2.再结晶的前提是材料存在变形应力，或大或下，要有。相变不考虑这种问题，只考虑温度。
      更通俗的例子是：一个大的奥氏体晶粒变成10个小的奥氏体晶粒（怎么变的一会说啊）奥氏体结构本身没有变化，每个晶粒还是奥氏体面心立方结构，但是晶粒数量变化了，也就是说在结构不变的基础上原始晶粒消失了，重新形成新的晶粒，就是再结晶。对比相变，相变是结构改变的基础上形成新的晶粒！让我们回顾一下历史的长河，分久必合合久必分，各个小国家省份甚至军阀变化不断，不变的是那一块永存的土地，国家在不停的再结晶。与地球毁灭恐龙消失的相变不是一个概念的。
    “一个大的奥氏体晶粒变成10个小的奥氏体晶粒”，怎么变得呢？二伯扯淡的基本引用概念就那么几条，最重要的就是能量守恒概念，驱动再结晶必然要有能量引入，奥氏体化主要是温度，而再结晶需要有温度和变形！变形也是一种能量啊，你擀面条不用力气么？
      或者彻底的说吧，就因为有了变形能的介入，所以再结晶发生的温度和所谓的相变温度有了偏差，因此不管怎么结晶就不能用类似相变这种方式来解释了，于是大家弄了个再结晶来解释这种现象。（当然，本身把再结晶和相变放在一起比就不妥，根本不是一个事，但为了区别很多人的混淆，只能如此）
      举个例子说一下变形储存能的概念，一片竹子两头用一根绳子连上，放在那里，这是没变形的状态；把这片竹子弯一下用一根绳子连上，就变成了弓，可以射出箭。或者反过来说，前面那个东东，你用剪刀剪断绳子，竹子没变化，后面那个弓，剪断绳子，竹子会弹出去。就是这个概念。
      明白了变形储存能，也了解了一旦能量释放可以带来很大的驱动力，那就能很好的理解再结晶后面的东西了。
      动态再结晶和静态再结晶，一个是变形过程中的，一个是变形后的，就这么区分。实际上动态再结晶也不都是在变形中进行的，有些在变形后的短时间内形成，只不过还在变形的工序中。这个不纠结了，为了区分我们就这么定义吧，二伯分别举个例子说明一下，一个例子说明动态的，一个说明静态的，静态的也就是再结晶退火！
      材料在奥氏体化温度以上变形，比如板材或者管材的轧制，10mm厚的被轧制（压缩）到1mm厚，奥氏体晶粒必将被压扁，同时拉长，看图

      拉长的奥氏体是不稳定的，首先它有变形的储存能，其次它有环境温度，于是它开始不安分了，前文说了很多次，能量最低状态就是球形，也就是等轴，所以在长条的奥氏体晶粒中由于有了变形能和环境温度提供的能量，而开始形核，行核在最脆弱的地方，这里就是压缩晶粒后在晶粒内部产生的大量畸变点，就是位错集中的地方（位错和碳化物一样，贯穿材料的重要因素，以后单独开个位错的扯淡），由于扁长的原始结构，窄的一端限制较多，结果必然是把一个长条的奥氏体晶粒断断续续的变成沿长度排列的10个小奥氏体晶粒了，意会啊！意会啊！
      于是动态再结晶的过程是晶粒变小或者变等轴或者变圆滑的过程，那么变形量越大最终产品的晶粒就越细，不明白的看上面的图，变形量越大，晶粒被压缩或拉长的程度越高，再结晶后的晶粒越细。经过多次动态再结晶后的轧态组织可以到一个很细的程度，比如晶粒度8级以上。

      静态再结晶的极端例子比如一个冷轧的产品，从10mm厚变成3mm厚，然后和前面弓的例子一样，积攒了大量的变形能，大量的位错，但它只能忍，因为它不像热变形那样有高温支持，冷轧的它没有外部的支援（温度），它没法动，绷着很大的残余应力在哪里靠着，无法结晶。然后我们给了它温度-----再结晶退火！于是有了外部的支援，可以起义了，可以从穷山沟子里面走出来了，五脊六兽的变成肥头大耳（晶粒尖锐变成圆滑），哦，还有个概念，叫大角度晶界。。我经常突然发呆、感到莫名其妙就是因为总遇见这种词汇。。大角度晶界。。你说怎么让人懂！让人怎么懂？晶界两边的晶粒越趋近同化，趋近一样的时候就是获得能量后再结晶的时候，轧制原始状态下晶界两边的晶粒差异很大，所以晶界位错密度才高！！！这不就理解了么。
      扯了这么多再结晶，童鞋们要明白一个基本的概念：再结晶温度是和变形程度有关的。如果变形大，变形储存能高，那么根据能量守恒，再结晶不需要太高的温度，也就是说再结晶温度会降低！
      同样第二个基本概念：再结晶是结合变形发生的现象，如果变形量小到不足以再结晶（因为单纯的温度因素叫相变），那么就不会发生再结晶，也就没有了再结晶这个概念了。
      第三个基本概念：再结晶温度是受一些因素影响的，比如原始的晶粒大小（决定变形后拉长的晶粒大小，从而决定形核量，从而决定形核需要的温度）、比如利于形核的碳化物量（关联到原始成分）、杂质因素等等。

      其实理解了再结晶的前因后果可以顺带掌握很多名词，比如“形变诱导马氏体”，大家想想有了形变。。形成储存能，根据能量守恒，马氏体形成的温度是否可以因为储存能的存在而变化？那么。。。形变就能够使马氏体产生在原来不属于它的温度范围。。。那么。。。多么的简单。