§2 回复

一、回复动力学

1．回复动力学曲线

特点：

（1）回复过程没有孕育期，随着退火的开始进行，发生软化。

（2）在一定温度下，初期的回复速率很大，以后逐渐变慢，直到最后回复速率为零。

（3）每一温度的回复程度有一极限值，退火温度越高，这个极限值也越高

而达到此极限所需时间则越短。

（4）回复不能使金属性能恢复到冷变形前的水平。

2．回复动力学方程 设P为冷变形后在回复阶段发生变化的某种性能，如临界切应力，P0为变形前该性能的值，

ΔP=P-P0为加工硬化造成的性能的增量，与晶体中晶体缺陷的体积浓度CP成正比。

P-P0=ΔP=K CP （1）

将（1）式对时间t求导，得出CP与P随时间的变化率为： （2）

缺陷的变化是一个热激活的过程，设激活能为Q，仿照化学动力学的方法，对一级反应，反应速度与浓度的一次方

成比例 ，将（1）式对时间t求导，得出CP与P随时间的变化率为：

则（2）式变为：

将（1）式代入：

（3）

积分得： （4）

由（4）式得出：回复阶段性能随时间而衰减，服从指数规律。

如果采用两个不同的温度将同一冷变形金属的性能回复到同样的程度，则

例：已知锌单晶的回复激活能Q=20000cal/mol，在0℃回复到残留75%的加工硬化需5min，请问在27℃和-50℃回复

到同样程度需多长时间？

解：

min≈13（天）

–测量出几个不同温度下回复到相同P值所需的时间，利用（4）式并取对数，得到：

从 关系可求出激活能，利用Q以推断回复可能的机制。

二、回复机制

一般认为是点缺陷和位错在退火过程中发生运动，从而改变了它们的组态和分布。

1.低温回复：回复的机制主要是过剩空位的消失，趋向于平衡空位浓度。

2.中温回复：其主要机制是位错滑移导致位错重新组合；异号位错会聚而互相抵消以及亚晶粒长大。

3.高温回复：回复机制是包括攀移在内的位错运动和多边化，以及亚晶粒合并。

三、回复退火的应用

主要用作去应力退火，使冷加工金属在基本上保持加工硬化的状态下降低其内应力，以稳定和改善性能，减少变形和开

裂，提高耐蚀性。