材料发生动态再结晶时，应力应变可能会出现单峰也可能出现多峰，如图所示。(按得分点给予相应人品数)

（1）请简单解释一下出现单峰和多峰的原因？(4人品)

（2）动态再结晶与静态再结晶的主要区别是什么？（2人品）

（3）从层错能的角度考虑什么样的金属更容易发生动态再结晶？（4人品）

解析：（动态再结晶知识点参考上交版《材料科学基础》P213-216）
(1)出现单峰或多峰的简单解释是：
在高应变速率或低的形变温度下，再结晶的速度慢，当第一轮再结晶未完成时就开始第二轮再结晶(2人品)，所以，在应力-应变曲线出现第一个峰后，材料始终保持部分再结晶状态，应力-应变曲线就平滑化了；
在低应变速率或高形变温度下，往往在第一轮再结晶完成后才开始第二轮再结晶(2人品)，这些过程重复，应力-应变曲线就出现多峰摆动的形状。(2)主要差异在于再结晶时新晶粒受力的情况不同。动态再结晶的新晶粒一直受力的作用，新晶粒在未充分生长时受力的作用晶粒内位错又不断增多，晶粒取向主要是形变织构的取向；而静态再结晶新晶粒内缺陷很少，在形状上常是等轴晶，与长条状形变晶粒有大的差异，且取向通常与形变晶粒不同(2人品)。(3)高层错能的材料比低层错能材料更易动态回复，位错的交滑移或者攀移更容易进行，甚至将能量释放的不足以再结晶(2人品)。对于低层错能或中等层错能材料（如Cu、Ni、γ-Fe、不锈钢等），由于它们的扩展位错宽度很宽，难以通过交滑移和刃型位错的攀移来进行动态回复，回复过程不如高层错能材料容易，动态回复往往难以同步抵消形变时位错的增殖积累，当位错积累到一定程度后就会促发再结晶形核，因此发生动态再结晶的倾向性大(2人品)。
第二期材料专业课知识竞赛优秀学员：

魔幻星空     半亩花田116    Truffe    木易雨泽    zaqqazlove    対妳旳执着    杨海娇

1、魔幻星空

（1）在高应变速率或者低形变温度下,再结晶的速度慢,当第一轮再结晶未完成时就开始第二轮再结晶,所以在应力应变曲线出现第一个峰后,材料始终保持部分再结晶状态,应力应变曲线就平滑了，因此反映在应力应变曲线上只出现一个单峰;而在低应变速率或者高形变温度下,往往在第一轮再结晶完成后才开始第二轮再结晶,这些过程重复,应力应变曲线就出现多峰摆动的状态，因而在应力-应变会出现多峰。 （2）动态再结晶要达到临界变形量和在较高的变形温度下才能发生。 （3)层错能低的金属更容易发生动态再结晶。层错能低的金属全位错容易分解成层错较宽的扩展位错，宽的扩展位错不易束集难以发生交滑移和攀移，使得储存能增加，因而更容易发生再结晶。

2、半亩花田116

具有低或者中等层错能的金属,他们的回复过程比较慢,热加工过程中,动态回复未能同步抵消加工过程中的位错的增殖积累,即出现加工硬化现象,流变应力增加,在某一临界形变条件下,会发生动态再结晶.在再结晶时,大量的位错被再结晶核心的‘大角度截面推移而消除, 当这样的软化过程占主导地位时,流变应力下降,应力应变曲线出现峰值.由于在再结晶形核和长大的同时材料继续形变,再结晶形成新的晶粒也经受形变,即硬化因素又重新增加.当新晶粒内形变达到一定程度后,又可能开始第二轮再结晶.这样复杂的硬化和软化的叠加情况下,应力应变曲线有可能周期地出现峰值. 材料发生动态再结晶时,应力应变曲线可能出现单峰也可能出现多峰.当应变速率高或者形变温度低时, 应力应变曲线出现一个宽阔的单峰.当应变速率减小或者形变温度增加时,应力应变曲线会从单峰过渡到多峰形状.其原因在于: 在高应变速率或者低形变温度下,再结晶的速度慢,当第一轮再结晶未完成时就开始第二轮再结晶,所以在应力应变曲线出现第一个峰后,材料始终保持部分再结晶状态,应力应变曲线就平滑了;而在低应变速率或者高形变温度下,往往在第一轮再结晶完成后才开始第二轮再结晶,这些过程重复,应力应变曲线就出现多峰摆动的状态 3、首先，层错能高低和是否是面心立方结构没有特别的关系，比如铜的层错能比较低，但铝的就比较大。所以应该说是层错能低得材料在发生大变形时的主要软化机制是再结晶，而不是回复，这主要是因为层错能低，全位错就比较容易分解成层错宽度较大的扩展位错。回复过程主要借助于位错经过攀移，滑移或者交滑移后使异号位错相互抵消，位错密度降低的过程，而位错若想攀移，滑移或者交滑移，必须不能是扩展位错（扩展位错由于含有层错，进行这些移动相当困难），若是，必须先束集（束集就是全位错分解的反过程），扩展位错越宽，束集就越困难，层错能低，扩展位错宽，束集困难，难以回复，只能再结晶

3、Truffe

1、（1）单峰：应力-应变曲线上有一个峰值，可分为3阶段：初始阶段为加工硬化阶段，在应变量达到某一值后，开始发生动态再结晶，硬化率下降；在应力达到最大值后，动态再结晶引起的软化超过加工硬化，曲线下降；随真应变的增加，动态再结晶引起的软化与加工硬化趋于平衡，流变应力趋于恒定。     （2）多峰：在较低的应变速率或较高的变形温度条件下，由于位错密度增加速率较小，动态再结晶后，必须有进一步的加工硬化，才能再一次积累位错密度发生再结晶。因此，此时动态再结晶与加工硬化交替进行，应力-应变曲线呈波浪状。 2、区别：动态再结晶组织比静态再结晶组织有较高的强度和硬度。 3、层错能：对层错能较低的材料，如铜及铜合金、镍合金、奥氏体钢等，不发生位错的交滑移。 易出现动态再结晶

4、木易雨泽

（1）在动态结晶开始阶段，虽已经出现动态再结晶，但加工硬化仍占主导地位，需要较大应力，当应力达到一定值时，应力将随应变增加而下降。 （2）动态再结晶在变形时发生回复，再结晶 （3）低层错能金属，它们的扩展位错宽度很宽，难以通过交滑移和刃形位错的攀移来进行回复，容易发生动态再结晶

5、zaqqazlove

1. 在高应变速率下，曲线上有一个峰值，曲线可分为三个阶段：第一阶段为应变硬化加工阶段，此时变形低于临界变形度，不发生再结晶。第二阶段开始发生动态再结晶阶段，当赢利达到最高之前，硬化效应大于软化效应，应力达到最大值后，软化效应为主，曲线开始下降。第三阶段为稳定流变阶段，应变硬化和再结晶软化达到平衡，出现稳态流变，应力应变曲线呈现水平状。所以高应变速率下有一个峰。    在低应变速率时，应力应变曲线上出现较多的峰值，此时曲线可分为两个阶段：第一阶段为应变硬化加工阶段，曲线斜率随应变速率降低而减小。第二阶段为开始发生动态再结晶阶段，但由于应变速率低，应变硬化与动态再结晶软化达不到平衡，因而不出现稳定流变阶段，在第一个峰值只好，重新出现以硬化为主的和以软化为主的第二个峰值，以致重复到热变形结束。 2.动态再结晶是热变形过程时发生，而静态再结晶是变形完成后在后续的高温过程中发生的，晶粒更均匀化。 3.层错能较低的金属容易发生动态再结晶，如铜，铜合金，镍及镍合金，金，银，奥氏体钢和高纯度铁。这类材料中，大部分具有面心立方结构，低的层错能，位错的攀移困难，由于难以通过位错交滑移和位错攀移进行动态回复，在一定的应力和温度条件下，变形过程中就会积累到足够高的局部位错密度，导致动态再结晶的发生。

6、対妳旳执着

1.在高应变速率或者低形变温度下,再结晶的速度慢,当第一轮再结晶未完成时就开始第二轮再结晶,所以在应力应变曲线出现第一个峰后,材料始终保持部分再结晶状态,应力应变曲线就平滑了;而在低应变速率或者高形变温度下,往往在第一轮再结晶完成后才开始第二轮再结晶,这些过程重复,应力应变曲线就出现多峰摆动的状态。 2.动态再结晶是细小的晶粒，而且是具备速凝形态的因为它是在瞬间能量的变化中发生的。而静态则不一样，相对动态的能量变化它是较为缓慢的能量释放并伴随着晶体的恢复即能力量的均匀化，因而，所得的产物是不一样的. 3.具有低或者中等层错能的金属,他们的回复过程比较慢,热加工过程中,动态回复未能同步抵消加工过程中的位错的增殖积累,即出现加工硬化现象,流变应力增加,在某一临界形变条件下,会发生动态再结晶.

7、杨海娇

㈠在高应变速率下为单峰,因为此时加工硬化很快与动态再结晶的软化作用达到平衡,故稳态流变阶段不会出现波动! 在低应变速率下出现多峰.主要是由于加工硬化和动态再结晶的软化交替作用和周期性变化引起的! ㈡区别 ①产生的条件不同:静态再结晶是再冷变形后再次加热才会发生;而动态再结晶是高温变形的过程中直接发生的.②产生的组织结构不同:动态再结晶产生的组织晶粒内还有被位错分割的亚晶,故位错密度远比静态再结晶产生的等轴晶大的多. ㈢层错能低的金属易发生动态再结晶.如铜,镍.r铁,不锈钢等.这类金属扩展位错宽,难以发生交滑移和攀移来进行动态回复,故发生动态再结晶的倾向性大

(1)出现单峰或多峰的简单解释是：
在高应变速率或低的形变温度下，再结晶的速度慢，当第一轮再结晶未完成时就开始第二轮再结晶(，所以，在应力-应变曲线出现第一个峰后，材料始终保持部分再结晶状态，应力-应变曲线就平滑化了；
在低应变速率或高形变温度下，往往在第一轮再结晶完成后才开始第二轮再结晶，这些过程重复，应力-应变曲线就出现多峰摆动的形状。(2)主要差异在于再结晶时新晶粒受力的情况不同。动态再结晶的新晶粒一直受力的作用，新晶粒在未充分生长时受力的作用晶粒内位错又不断增多，晶粒取向主要是形变织构的取向；而静态再结晶新晶粒内缺陷很少，在形状上常是等轴晶，与长条状形变晶粒有大的差异，且取向通常与形变晶粒不同。(3)高层错能的材料比低层错能材料更易动态回复，位错的交滑移或者攀移更容易进行，甚至将能量释放的不足以再结晶。对于低层错能或中等层错能材料（如Cu、Ni、γ-Fe、不锈钢等），由于它们的扩展位错宽度很宽，难以通过交滑移和刃型位错的攀移来进行动态回复，回复过程不如高层错能材料容易，动态回复往往难以同步抵消形变时位错的增殖积累，当位错积累到一定程度后就会促发再结晶形核，因此发生动态再结晶的倾向性大。

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