1钢的高温变形行为轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(东北大学)2•高温变形行为动态再结晶静态再结晶•热变形方程•金属的高温变形抗力•实验研究3•1.高温变形行为高温变形行为:金属在0.5Tm以上变形时,称为高温变形。钢材热变形过程中的硬化、软化行为:钢在高温下变形时,会同时发生硬化(加工硬化)和软化(回复和再结晶)两种对抗过程,这两个过程的不断交替进行保证变形得到顺利发展。变形应力和位错的运动在实际的塑性加工条件下,变形是由于位错的运动而引起的。因此,应变速率取决于位错集团的运动速度,而变形应力则取决于位错运动的阻力。固溶强化型合金还存在着另一种阻力的作用,溶质原子同位错之间相互作用,使位错受来自溶质原子的阻力。在流动速度相当快的高温下,即使位错是运动的,也会在其周围形成溶质原子浓度高的区域(科垂耳气团)。4•热加工中的软化过程分为:(1)动态回复;(2)动态再结晶;(3)亚动态再结晶;(4)静态再结晶;(5)静态回复。•动态:在外力作用下,处于变形过程中发生的。•静态:在热变形停止或中断时,借助热变形的余热,在无载荷的作用下发生的。5动态再结晶真应力真应变IIIIII(c)12动态回复真应力真应变真应力真应变12(a)(b)动态回复时的应力-应变曲线特征动态再结晶时的应力-应变曲线特征•1.1高温下稳定变形时的应力-应变曲线6奥氏体热变形时的变形应力与组织特征随应变量增加而变化,应力-应变曲线表现为:•在回复型变形中:变形初期:由于加工硬化的速度大于回复速度,应力快速上升,位错密度增加,亚晶发展迅速,晶粒伸长。当变形达到一定程度:回复过程可以完全平衡应变硬化过程,曲线表现为应力不随应变增加而变化的稳态流变,位错密度保持不变,即位错的增殖率与消失率相等。晶粒仍然继续伸长,回复所形成的亚晶呈等轴状。•在再结晶型的变形中:应变量小于临界应变量时只发生回复.在高温、高应变速率的情况下,应力随应变不断增加,直至达到峰值后又随应变下降,最后达到稳定态。在低应变速率下,与其对应的稳定阶段的曲线成波浪形变化,这是由于反复出现动态再结晶-变形-动态再结晶,即交替进行软化-硬化-软化而造成的。1.1高温下稳定变形时的应力-应变曲线7奥氏体高温变形过程:第I阶段幻灯片93•在变形过程中发生加工硬化和软化两个过程。这两个过程的不断交替进行保证变形得到顺利发展。在变形初期,变形速率由零增加到所采用的变形速率ε,随着变形的进行,位错密度(ρ)将不断增加,产生加...