中科院測定金屬材料再結晶取得新進展

近日，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所方前鋒研究員團隊通過探究連續升溫再結晶過程與等溫再結晶過程的內在聯系，建立了通過連續升溫內耗測量技術確定再結晶溫度的方法，拓寬了內耗技術在金屬材料領域的應用。

塑性變形是提高金屬材料力學性能（如強度、硬度）的重要手段。然而，變形材料在高溫下會發生再結晶過程，從而降低材料的強度和硬度。另一方面，通過再結晶退火能夠消除冷變形引起的位錯、空位、亞晶界等結構缺陷，這也是工業上控制金屬材料組織及性能的有效方法。因此，確定再結晶溫度對金屬材料的生產加工和工業應用具有重要意義。傳統的再結晶溫度測定方法主要有金相法和硬度法，均需要對一系列樣品在不同溫度下進行一定時間的退火處理后，觀察樣品晶粒尺寸變化或測量樣品硬度變化來測定再結晶溫度。這些傳統方法存在操作煩瑣、試驗周期長、材料成本高等不足。研究表明，利用內耗技術對固體缺陷非常敏感的優勢，可以探究變形金屬的再結晶過程。然而盡管連續升溫再結晶內耗峰可以表征變形材料發生了再結晶過程，但該內耗峰峰溫與等溫退火過程確定的經典再結晶溫度有很大的不同。

鑒于此，研究人員研究了變形純鋁在連續升溫過程中的再結晶行為，發現再結晶內耗峰隨著升溫速率的增加向高溫移動，但與測試頻率無關。利用Kissinger 方程和連續升溫再結晶模型，討論和計算熱激活參數。……