Page 41 - 机械工程材料2024年第十一期

张肖佩佩，等： 18CrNiMo7-6齿轮钢的动态再结晶和亚动态再结晶行为及其动力学模型

图 6 不同变形温度和应变速率下单道次热压缩后试验钢心部的显微组织
Fig. 6 Microstructure of test steel core after single-pass thermal compression under different deformation
temperatures and different strain rates

80 σ m
σ m 5 s 5 s
70 30 s 100 30 s
60
真应力/MPa 50 σ 2 10 s 真应力/MPa 60 σ 2 10 s
80
σ 1
σ 1
40
30
20 40
10 ε=0.02 ε=0.32 20
0 0 ε=0.02 ε=0.32
0.1 0.2 0.3 0.4 0.1 0.2 0.3 0.4
真应变 真应变
(a) 0.1 s -1 (b) 1 s -1
图 7 变形温度 1 100 ℃、不同应变速率和不同道次间隔时间条件下双道次热压缩时试验钢的流变曲线
Fig. 7 Flow stress curves of test steel during double-pass thermal compression at 1 100 ℃ deformation temperature and different
strain rates and different pass interval times

间隔期内发生了一定程度的软化。由表1可知，试验 着变形温度的升高或应变速率的增大而增大，同时
钢在设置的变形条件下发生动态再结晶的临界应变 在不同变形条件下也基本随着道次间隔时间的延长
均小于0.3，因此推测试验钢在道次间隔期内发生的 而增大。高变形温度和高应变速率均能促进亚动态
软化类型为亚动态再结晶。采用2%应力补偿法计 再结晶软化过程：变形温度越高，第一道次形成的动
算亚动态再结晶体积分数 ［18］ ，计算公式如下： 态再结晶晶核和晶粒越多，在道次间隔时间内，这些
σ - σ 晶核和晶粒会继续长大，使得亚动态再结晶进程越
X = m 2 （6）
MDRX
σ m -σ 1 快；应变速率越大，变形储存能越大，若前一道次的
式中：X MDRX 为亚动态再结晶体积分数；σ 为第一道 动态再结晶晶核被消耗完，在道次间的保温阶段，试
m
次卸载前的应力； σ ，σ 分别为第一道次和第二道次 验钢会发生新的动态再结晶形核和长大的静态再结
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热压缩至2%应变时的应力。 晶行为，从而造成材料的软化现象。由图9可知：在
由图8可知，试验钢的亚动态再结晶体积分数随 相同应变速率下，变形温度越高，亚动态再结晶的晶

1.0 1.0
亚动态再结晶体积分数 0.8 1 000 ℃ 亚动态再结晶体积分数 0.8 0.01 s -1

0.6
0.6
1 050 ℃
0.1 s
0.4
1 150 ℃
1 s
30
25
0 5 10 15 20 1 100 ℃ 0.4 0 5 10 15 20 25 -1 -1 30
道次间隔时间/s 道次间隔时间/s
(a) 不同变形温度，0.1 s -1 (b) 1 100 ℃，不同应变速率
图 8 不同变形条件下试验钢的亚动态再结晶体积分数随道次间隔时间的变化曲线
Fig. 8 Metadynamic recrystallization volume fraction vs pass interval time curves of test steel under different deformation conditions:
(a) at different deformation temperatures and 0.1 s −1 and (b) at 1 100 ℃ and different strain rates
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