本文標題："鑄造金屬多孔體燒結(jié)時再結(jié)晶的特點分析顯微鏡"
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鑄造金屬多孔體燒結(jié)時再結(jié)晶的特點分析顯微鏡
粉末體燒結(jié)時再結(jié)晶的特點
壓坯燒結(jié)時的再結(jié)晶過程，與無孔的鑄造變形金屬的再結(jié)晶
比較，既有共同之點又各有其本身的特點。多孔體燒結(jié)時，在每
一個粉末顆粒內(nèi)部進行的過程，如低溫退火時的回復(fù)和加工再結(jié)
如果粉末顆粒是由多晶體構(gòu)成的，那么，隨著溫度升高，在
每一個粉末顆粒內(nèi)部就開始加工再結(jié)晶和聚集再結(jié)晶。隨著顆粒
間接觸的增加，晶粒邊界就可能由一個顆粒向另一個顆粒移動
(長大)。這種過程稱為顆粒間的聚集再結(jié)晶。
孔隙、粉末顆粒表面的薄膜(氣體、氧化物等)以及由于熔化而出現(xiàn)的晶
間物質(zhì)，都會阻礙聚集再結(jié)晶的進行。
由于上述因素阻礙晶粒越出單個顆粒范圍之外而長大，因而
使燒結(jié)體獲得細小的晶粒。通常，這也是燒結(jié)體的特征。
應(yīng)該指出，鑄造金屬在臨界變形后，晶粒有強烈長大的特
征，而在多孔體中就很少觀察到這種現(xiàn)象。例如，在研究中，
曾發(fā)現(xiàn)具有15％或更高孔隙度的鐵粉壓坯，當(dāng)壓縮率一直達到
30％而后進行退火時，并沒有發(fā)現(xiàn)晶粒的臨界長大，但把經(jīng)受形
變的無孔金屬進行退火時卻存在這種現(xiàn)象。
增加壓坯的密度時，引起晶粒強烈長大的臨界形變程度是可
以被觀測到的。例如，孔隙度小于12％的試樣，沿高度壓縮12～
15％，就會引起晶粒的強烈長大。這里應(yīng)該指出，即使多孔試樣
和無孔試樣的總變形程度相同(如沿高度的壓縮率相同)，但是
對變形金屬的組織結(jié)構(gòu)的影響卻是不同的。在多孔體壓制或再壓
時，變形會使試樣密度發(fā)生變化，但是其中組織結(jié)構(gòu)的變化比變
形大小相同的無孔體要小得多。在多孔體中，首先變形的是顆粒
間的接觸部分。這時，顆粒體內(nèi)的應(yīng)力可能仍然是在彈性范圍以
內(nèi)，因此，并未引起塑性變形。
因為孔隙的大小隨著顆粒大小的增大而增大，所以，孔隙阻
礙顆粒問的聚集再結(jié)晶，在很大程度上取決于壓坯粉末顆粒的大
小。在燒結(jié)細粉末的壓坯時，顆粒外形的消失(鐵粉為800℃)要
早于粗粉末的壓坯。用粗粉末壓制的壓坯甚至在高溫(鐵粉為
1200℃)燒結(jié)后，其顆粒的外形仍可區(qū)別出來
晶間物質(zhì)也阻礙燒結(jié)時再結(jié)晶的進行。鐵粉壓坯加熱到
1200℃之后，在顯微組織中常常可以發(fā)現(xiàn)圓形夾雜或者沿晶粒邊
界有纖維狀夾雜。這些夾雜乃是熔化過的硅酸鹽
同時像其它夾雜一樣，會阻礙晶粒的長大。
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