金屬的塑性變形與再結晶（驗證性）
一、實驗目的
1．了解冷塑性變形對金屬組織和性能的影響。
2．了解冷變形度對金屬再結晶后晶粒大小的影響。

圖 3-1 05 鋼冷塑性變形后組織(200×)
a)未變形，940℃正火 b)變形程度40% c)變形程度70% d)變形程度80%
二、實驗概述
（一）金屬塑性變形后的組織、性能變化
金屬的重要特性之一就是具有塑性。當金屬受的外力（切應力）超過其屈服點（σs）
時，除繼續發生彈性變形外，同時還發生永久變形，又稱塑性變形。它主要通過滑移和孿生方式進行。塑性變形的結果不僅使金屬的外形、尺寸改變，而且使金屬內部的組織和性能也發生變化。現將這些變化分述于下。
1．滑移帶滑移是金屬塑性變形的基本方式。晶體滑移時沿滑移面、滑移方向產生相
對滑動，在自由表面處產生臺階，大量滑移臺階的積累就構成了宏觀塑性變形。通過光學顯微鏡觀察已變形的拋光試樣，就能見到許多平行線條，即為滑移帶。
2．孿晶孿生通常是晶體難以滑移時而進行的另一種塑性變形方式。孿生變形就是
晶體的一部分沿一定晶面和晶向進行剪切變形，從而使已變形部分與未變形部分的原子排列構成鏡面對稱，此稱孿晶。由于晶體兩部分位向不同，受浸蝕程度有異，對光的反射能力也明顯不同，故在顯微鏡下能看到形變孿晶。
3．纖維組織金屬在變形前內部組織為等軸晶粒，隨著變形量的增加，晶粒逐漸沿變
形方向伸長，并最后被顯著地拉成纖維狀。這種組織稱之冷加工纖維組織。05 鋼不同變形度下的顯微組織如圖3-1 所示。
4．加工硬化由于金屬冷塑性變形，亞結構進一步細化，位錯密度增大，導致其強度、
硬度提高，而塑性、韌性下降，該現象即稱加工硬化。
（二）塑性變形后的回復與再結晶
金屬經冷塑性變形后，在熱力學上處于不穩定狀態，必有力求恢復到穩定狀態的趨勢。
但在室溫下，由于原子的動能不足，恢復過程不易進行，加熱會提高原子的活動能力，也就
促進了這一恢復過程的進行。加熱溫度由低到高，其變化過程大致分為回復、再結晶和晶粒長大三個階段，當然這三個階段并非截然分開。圖3-2a 即為經70％變形度的05 鋼，625℃退火后，發生了不完全再結晶，圖3-2b 為670C 退火后，再結晶已完成。由圖3-3 可知，在回復階段，顯微組織不變，僅是內應力獲得很大松弛，所示其性能幾乎不變。但經再結晶后，顯微組織已恢復到變形前的等軸晶，故各種性能也都復原，即加工硬化完全消除。