动态回复

冶金工程学术语

动态回复是指金属在热塑性变形过程中通过热激活，空位扩散、位错运动（滑移、攀移）相消和位错重排的过程。金属在动态回复过程中往往形成胞状组织，其大小和胞壁的清晰程度与金属的层错能和变形热力学条件密切相关。金属高温下的应力一应变曲线硬化率减少的区域为发生动态回复过程的区间，在这一区域，热激活和应力的作用促使发生交滑移，并且由于温度高，动态回复所需的激活能可促使点阵的扩散，胞壁虽仍存在但很薄。

简介

动态回复是指动态休复、动态多边化和改变取向差的动态回复。动态休复包括塑性形变时异号位错和点缺陷的移动和消失。用实验手段研究动态休复过程是困难的，这使这个领域的进展缓慢。应用示踪原子技术可以定量地判断高温塑性形变过程中点缺陷的移动和消失。铝和铁热变形时经过动态回复过程后，因发生交滑移与攀移而形成了形态良好的亚结构。将高温变形后的材料迅速冷却以抑止静态回复与静态再结晶，然后在室温下进行观察，在组织上若能看到亚结构，则证明确实发生了动态回复。具有这种组织的材料，其强度与韧性均比一般再结晶材料的高。

间隙原子

晶体内部的弹性显微应力使体积扩散加速的假说很早就有人提出。实际金属中，弹性形变很容易在可以研究体积扩散的温度下转变为塑性形变。这时，在位错的周围保留下来显微应力。最近成功地获得了在金属单晶体中沿位错加速扩散的直接证明。这说明，晶体中多余的点缺陷消失在滑移位错通道的窄区域里。预先经光照射的金属晶体在不大的塑性形变时，能观察到这种动态休复。在螺型位错运动时，大量的间隙原子以小台阶的方式产生。这些原子不可能与位错一起作保守运动。因此，在小的形变速率下，这些原子只能顺着位错做保守运动。在脉动载荷下，位错的运动速度本质上超过了沿小台阶的蠕动速度。精确的计算得出，在螺型位错以小台阶运动时，不仅产生内结点原子，而且也产生空位。然而，在形变的早期阶段，主要产生间隙原子。除此之外，在脉动载荷下，压力增加很小，空位难以形成和移动。

在脉动载荷下金属的间隙原子迁移机制已展开讨论，然而已清楚的是，既不是离子运动机制，也不是置换机制，因为这两种机制都不能保障放射性同位素迁移得很深。应该认为，间隙原子与运动位错的交互作用，促进了间隙原子的存在时间和渗入深度的增加。甚至在脱离运动位错之后，间隙原子还保留一些动力学能量。只有在加热之后，这些原子才以随机跳跃机制扩散到基体中。在功态休复过程中，体积迁移的总速度不仅依赖于点缺陷的可动性，而且还依赖于浓度。间隙原子的浓度本质上，不仅与形变速率，而且与影响松驰时间的温度有关。因此，动态休复过程的速度与温度的关系不可能由简单的指数关系确定。在含有不平衡空位的金属中，施加脉动载荷时，证明了体积迁移速度的降低对体积扩散的间隙原子机制有利。在较高的温度下，发生在塑性形变过程中异号位错消失应属于动态休复。这个过程造成了机械性能的某些回复。然而，由于产生大约同等数量的异号位错时，提高了的位错热动性使小滑移的条件难以松驰，以此这个过程很难单一进行。

动态多边化

动态多边化也造成金属在热形变过程中机械性能的回复。动态多边化发生在动态休复之后，业使过剩的同号位错重新排列。在高温下位错螺型部分的易动性加强。

动态多边化的研究是以蠕变的物理理论为基础进行的。这种理论认为，在蠕变的开始阶级形成了多边化的亚晶组织（形成规整的亚晶介）。因此，可以把这个过程看成是第一类动态多边化，然而，需要指出的是，第一类动态多边化时，亚晶介的整齐程度比静态的要低。在随后的稳定蠕变发展过程中，逐渐形成了亚晶粒（第二类动态多边化）。在较高的试验温度下亚晶粒长大（第三类动态多边化）。

强化过程与动态回复的结合通常看作稳态蠕变阶段。当前，这个阶段蠕变的位错机制还不统一。一般认为，在这阶段亚组织的尺寸和取一向保持不变。这时，亚晶介的规整程度也加强了。

动态再结晶

动态再结晶过程，是在高温塑性形变过程中新晶粒的形成和长大（一次动态再结晶），或者是由原晶粒长大（动态集聚再结晶）。由于施加应力值的改变，动态再结晶呈现出周期性和不连续性。一次动态再结晶时，新晶粒成组在高的形变梯度区域形成，业且通常尺寸不大。

长期以来认为，高程度的热形变之后存在的等轴晶，是动态再结晶的特征。实际上，这种组织可以在随后不够快的冷却过程中产生，特别是当形变速率特别大时（脉动载荷）。由于热形变过程中再结晶产生的等轴晶内部的退火畸变孪晶是动态再结晶的特征。

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