.1496 北京科技大学学报 第35卷 1210℃时峰值应变随应变速率增大而降低.这一 200 现象与部分文献报道的结果相反【4.在应变诱发晶 180 界迁移形核机制中，动态再结晶形核过程主要为扩 160 6=0.163 散控制的位错运动，在材料晶粒度相同的情况下， 140 8=0.357 形核位置基本相同，温度和时间为最主要的影响因 120 e=0.844 素.传统观点认为，当应变速率较高时，没有足够 100 的时间完成元素扩散，使形核受到抑制，即存在应 80 变速率提高带来的时间效应，但这一现象主要适用 00 60 于低速变形阶段（应变速率小于0.1s1).由之前的 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 分析可知，高速率变形过程存在明显的升温，当温 真应变 升效应超过时间效应时，高速率反而有利于动态再 图6GH4700合金在1120℃、0.1s-1变形条件下热变形组 结晶形核.在GH4700合金变形过程中，应变速率 织演化 为1s~1时引起的温升较小，所以其峰值应变反而 Fig.6 Microstructure evolution of GH4700 alloy at 1120 C 最大 and 0.1 s-1 0.30 合金基本为动态再结晶组织，晶粒得到细化，但仍 1120°C 0.28 存留局部未再结晶区域. 0.26 采用定量金相法测定每种变形条件下合金再 1150°C 0.24 结晶比例，绘制成变形量为15%、30%和60%时的动 香 0.22 1180°C 态再结晶比例等值线图（图7）.可以看出，在同一 0.20 变形条件下，随着变形量的增大，动态再结晶比例 0.18 1210°C 增加.在同为15%的变形量条件下，动态再结晶比 例范围为3.3%(1120℃，0.1s-1)到40.2%(1210℃， 0.16 10 15 20 20s-1),低温高速率变形的再结晶比例与高温低速 应变速率/s1 率相同，这一现象由高速率带来的温升效应引起： 图5 峰值应变与变形条件关系 当变形量达到30%时，再结晶比例范围为23.6% Fig.5 Relationship between peak strain and working condi- (1120℃，0.1s-1)到68.9%(1210℃，0.1s-1),等 tion 值线在低温阶段与15%变形量趋势相同，但高温段 2.2.2动态再结晶发展 表现出反“C”形状，即应变速率相同时随温度增 图6为GH4700合金在1120℃、0.1s-1变形条 高而增大，而当变形温度相同时应变速率为0.1和 件下热变形组织的发展过程：当真应变为0.163时 20s-1的动态再结晶比例大于1和10s-1的动态 原始品粒出现晶界弓弯，并在晶界及孪晶界处有动 再结晶比例. 态再结晶晶粒形成；当变形量为0357时，母晶粒 组织观察表明，造成等值线形状改变的原因主 晶界被再结晶晶粒覆盖，形成“项链”组织，部分新 要为动态再结晶发展阶段不同：在低温段动态再结 晶粒扩展进入变形晶粒中：当变形量达到0.844时， 晶晶粒没有完全覆盖母晶粒晶界，即仍处在形核为 (c 015 191 1120 1140 11601180 1200 1120 1140116011801200 11201140116011801200 温度/C 温度/C 温度/C 图7GH4700合金不同变形量下的动态再结品比例等值线图.(a)15%;(b)30%;(c)60% Fig.7 Iso-ratio contours of dynamic recrystallization for GH4700 alloy at different deformations:(a)15%;(b)30%;(c)60%· 1496 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 1210 ℃时峰值应变随应变速率增大而降低. 这一 现象与部分文献报道的结果相反 [4] . 在应变诱发晶 界迁移形核机制中，动态再结晶形核过程主要为扩 散控制的位错运动，在材料晶粒度相同的情况下， 形核位置基本相同，温度和时间为最主要的影响因 素. 传统观点认为，当应变速率较高时，没有足够 的时间完成元素扩散，使形核受到抑制，即存在应 变速率提高带来的时间效应，但这一现象主要适用 于低速变形阶段 (应变速率小于 0.1 s−1 ). 由之前的 分析可知，高速率变形过程存在明显的升温，当温 升效应超过时间效应时，高速率反而有利于动态再 结晶形核. 在 GH4700 合金变形过程中，应变速率 为 1 s−1 时引起的温升较小，所以其峰值应变反而 最大. 图 5 峰值应变与变形条件关系 Fig.5 Relationship between peak strain and working condi￾tion 2.2.2 动态再结晶发展 图 6 为 GH4700 合金在 1120 ℃、0.1 s−1 变形条 件下热变形组织的发展过程：当真应变为 0.163 时 原始晶粒出现晶界弓弯，并在晶界及孪晶界处有动 态再结晶晶粒形成；当变形量为 0.357 时，母晶粒 晶界被再结晶晶粒覆盖，形成 “项链” 组织，部分新 晶粒扩展进入变形晶粒中；当变形量达到0.844 时， 图 6 GH4700 合金在 1120 ℃、0.1 s−1 变形条件下热变形组 织演化 Fig.6 Microstructure evolution of GH4700 alloy at 1120 ℃ and 0.1 s−1 合金基本为动态再结晶组织，晶粒得到细化，但仍 存留局部未再结晶区域. 采用定量金相法测定每种变形条件下合金再 结晶比例，绘制成变形量为 15%、30%和 60%时的动 态再结晶比例等值线图 (图 7). 可以看出，在同一 变形条件下，随着变形量的增大，动态再结晶比例 增加. 在同为 15%的变形量条件下，动态再结晶比 例范围为 3.3% (1120 ℃, 0.1 s−1 ) 到 40.2% (1210 ℃, 20 s−1 )，低温高速率变形的再结晶比例与高温低速 率相同，这一现象由高速率带来的温升效应引起； 当变形量达到 30%时，再结晶比例范围为 23.6% (1120 ℃, 0.1 s−1 ) 到 68.9% (1210 ℃, 0.1 s−1 )，等 值线在低温阶段与 15%变形量趋势相同，但高温段 表现出反 “C” 形状，即应变速率相同时随温度增 高而增大，而当变形温度相同时应变速率为 0.1 和 20 s−1 的动态再结晶比例大于 1 和 10 s−1 的动态 再结晶比例. 组织观察表明，造成等值线形状改变的原因主 要为动态再结晶发展阶段不同：在低温段动态再结 晶晶粒没有完全覆盖母晶粒晶界，即仍处在形核为 图 7 GH4700 合金不同变形量下的动态再结晶比例等值线图. (a) 15%; (b) 30%; (c) 60% Fig.7 Iso-ratio contours of dynamic recrystallization for GH4700 alloy at different deformations: (a) 15%; (b) 30%; (c) 60%