·302· 北京科技大学学报 第34卷 图中阴影部分：随着温度的升高，其功率耗散效率不 影响.当温度升高时，位错的滑移、攀移和交滑移比 断增大，当温度高于1200℃时，功率耗散效率均大 低温时更容易进行：同时，晶界迁移能力增强，这些 于30%，功率耗散效率越大，发生动态再结晶的可 都有利于动态再结晶的形核与长大，如图7(a)~ 能性就越大，对于组织与性能的改善越有利，故T91 (b)所示.当温度超过1200℃后，再结晶晶粒为 钢适宜的加工温度为1200~1250℃，应变速率应不 10~20μm,这是由于变形温度过高，晶粒可更多地 高于0.1s1 借助界面能和通过大晶粒不断吞噬小晶粒而长大的 2.4T91钢高温变形过程中的动态再结晶 结果的，如图7(c)~(d)所示.从图7(d)可见，当 T91钢在热变形过程中，合金的典型组织变化 温度升高到1250℃时，在应变速率为1s-1的条件 如图7所示.动态再结晶是一个温度和速率控制的 下，已看不到细小的再结晶晶粒，大部分已经长大， 过程，变形温度和速率对再结晶晶粒尺寸有很大的 此时所对应的真应力-真应变曲线的流变应力很小 图7不同热变形条件下合金的金相显微组织.(a)1100℃，1s1:(b)1150℃，1s1:(c)1200℃，1s1:(d)1250℃，1s: (e）1100℃，0.1s1:(01100℃，0.01s1 Fig.7 Optical microstructures of 91 steel compressed under different hot deformation conditions:(a)1100C,1s:(b)1150C,1 s1:(c)1200℃，1s-1:(d)1250℃，1s1:(e)1100℃，0.1s1:(01100℃，0.01s-1 温度一定时，随着应变速率的增加，一方面，变 与如图1(a)所示曲线相符，即在较低应变速率下变 形过程中产生的位错来不及抵消，位错密度增高：另 形时，应变速率对组织的影响不明显 一方面，T91钢在高温快速变形时产生MX型碳氮 通过比较图7(a)~(f0显微组织可以看出：当 化物因，钉扎位错.因此再结晶形核增加，导致晶粒 应变速率为1s时，其板条状马氏体束之间以大 细化.应变速率为0.01s时的再结晶晶粒尺寸较 角度晶界分开，板条尺寸大小不一，差别较大，且 应变速率为0.1s时的尺寸大，但相差不明显，这 成分分布不均匀，偏析严重，对材料的性能不利：北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图中阴影部分; 随着温度的升高，其功率耗散效率不 断增大，当温度高于 1 200 ℃ 时，功率耗散效率均大 于 30% ，功率耗散效率越大，发生动态再结晶的可 能性就越大，对于组织与性能的改善越有利，故 T91 钢适宜的加工温度为 1200 ～ 1250 ℃，应变速率应不 高于 0. 1 s － 1 ． 2. 4 T91 钢高温变形过程中的动态再结晶 T91 钢在热变形过程中，合金的典型组织变化 如图 7 所示． 动态再结晶是一个温度和速率控制的 过程，变形温度和速率对再结晶晶粒尺寸有很大的 影响． 当温度升高时，位错的滑移、攀移和交滑移比 低温时更容易进行; 同时，晶界迁移能力增强，这些 都有利于动态再结晶的形核与长大，如图 7 ( a) ～ ( b) 所示． 当温度超过 1 200 ℃ 后，再结晶晶粒为 10 ～ 20 μm，这是由于变形温度过高，晶粒可更多地 借助界面能和通过大晶粒不断吞噬小晶粒而长大的 结果［15］，如图 7( c) ～ ( d) 所示． 从图 7( d) 可见，当 温度升高到 1 250 ℃ 时，在应变速率为 1 s － 1 的条件 下，已看不到细小的再结晶晶粒，大部分已经长大， 此时所对应的真应力-真应变曲线的流变应力很小． 图 7 不同热变形条件下合金的金相显微组织 . ( a) 1100 ℃，1 s － 1 ; ( b) 1150 ℃，1 s － 1 ; ( c) 1200 ℃，1 s － 1 ; ( d) 1250 ℃，1 s － 1 ; ( e) 1 100 ℃，0. 1 s － 1 ; ( f) 1 100 ℃，0. 01 s － 1 Fig． 7 Optical microstructures of T91 steel compressed under different hot deformation conditions: ( a) 1 100 ℃，1 s － 1 ; ( b) 1 150 ℃，1 s － 1 ; ( c) 1 200 ℃，1 s － 1 ; ( d) 1 250 ℃，1 s － 1 ; ( e) 1 100 ℃，0. 1 s － 1 ; ( f) 1 100 ℃，0. 01 s － 1 温度一定时，随着应变速率的增加，一方面，变 形过程中产生的位错来不及抵消，位错密度增高; 另 一方面，T91 钢在高温快速变形时产生 MX 型碳氮 化物［6］，钉扎位错． 因此再结晶形核增加，导致晶粒 细化． 应变速率为 0. 01 s － 1 时的再结晶晶粒尺寸较 应变速率为 0. 1 s － 1 时的尺寸大，但相差不明显，这 与如图 1( a) 所示曲线相符，即在较低应变速率下变 形时，应变速率对组织的影响不明显． 通过比较图 7( a) ～ ( f) 显微组织可以看出: 当 应变速率为 1 s － 1 时，其板条状马氏体束之间以大 角度晶界分开，板条尺寸大小不一，差别较大，且 成分分布不均匀，偏析严重，对材料的性能不利; ·302·