。1284 北京科技大学学报 第32卷 100r 18000 SCM4351000℃.0.1"4 SCM435.1000℃.0.1' △ 14000- 形 -0 斜率素 90% 10000 S314351000℃0.1.' dw/o 70 =87 2000- 0'o =10% 10T 40 -2000 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10002000300040005000600070008000 g/MPa2 图3G生曲线法计算动态再结品ATm动力学曲线 Fg 3 Dynamic rectysallizatin Avrmikinetics curve cal 图4用于确定斜率k的0ā5曲线 cula ted by theae me thod F4 0 e2 curve for de temining the slope k. g=aμs2 (2) 转变量和转变时间符合ATam动力学关系 式中，为绝热加工硬化速率为给定温度和应变 -1一P(一k).图3的内插图即为计算得到的 速率下的动态回复速率，α为位错交互作用常数，以 动态再结晶Avm动力学曲线，曲线的斜率即动态 为剪切模量，为柏氏矢量 再结晶Avm时间指数具 通过数学变换得到动态回复曲线应力σ的表 达式： 2SM435钢的动态再结晶流变应力曲线 G=[-(G-)exp-E)]12 (3) ece和oe值 应力G对应变e求导，变换得到： 利用上述方法精确确定S0M435钢在不同温度 66/t=0.552m-0.552 (4) 和应变速率条件下发生动态再结晶的流变应力曲线 值可以通过对曲线。0.2卿。b/。2求 临界应变、临界应力与峰值应变和峰值应力的比值 斜率k得到，二一2k图4是S435钢用于确定 如表2所示.由表2可知，SM435冷镦钢的ee/p 斜率k的6-。2曲线.动态再结晶的转变量用下式 在所研究的变形参数范围内，随温度和应变速率的 计算得到： 变化在0.66一0.81变化，6c/o则基本保持在0.97 X-G wcov一ODRx (5) 左右，在相同变形条件下，临界应变e与峰值应变 0m1一085 e的比值和临界应力G与峰值应力o的比值不相等. 发生动态再结晶时间用下式表示： 用硬化速率应变(0-σ曲线获得的临界应变值ε比 生(e-ee)/e (6) 通常采用经验公式e=083得到的值更准确. 表2不同温度、应变速率下S435钢动态再结品曲线E:/E和。6值 Tab 2 /ep ard/p values frDRX curves of SCM435 steel at different mperaures and s mes 条件 950C.01s1 1000C,0.11 1050℃，01s1 1150C01-1 1150C05 1150℃，1s1 E c/Ep 0.71 0.73 0.66 0.70 074 081 a c/a p 0.98 097 097 Q97 09T 097 SCM435钢的动态再结晶动力学模型及 的动态再结晶动力学起到一定的促进作用，但温度 在950~1050℃范围内变化时，对动态再结晶动力 动态再结晶敏感因素分析 学的影响不明显.分别计算S435钢在温度为 计算应变速率为01s,温度分别为9501000 1150℃应变速率为0.1、0.5和1s条件下的动态 和1050℃条件下的动态再结晶动力学曲线，得到 再结晶动力学曲线结果见图5(b,得到Avm时 S0M435冷镦钢的动态再结晶Avm时间指数吩 间指数吩别为1.762.05和204随着应变速率 别为1.81、1.87和1.97.从图5(a)可见，随着温度 的提高，动态再结晶动力学曲线向左移动，移动幅度 的升高，值稍变大，动态再结晶动力学曲线稍左 较大.应变速率从0.1s变化到1s,动态再结晶 移，但变化幅度不大.表明温度提高对S435钢 Avam动力学曲线左移一个数量级.图5表明，在北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 图 3 σ--ε曲线法计算动态再结晶 Avrami动力学曲线 Fig.3 DynamicrecrystallizationAvramikineticscurvecal￾culatedbytheσ-εmethod σ=αμbρ 1 /2 (2) 式中 , h为绝热加工硬化速率, r为给定温度和应变 速率下的动态回复速率 , α为位错交互作用常数 , μ 为剪切模量, b为柏氏矢量. 通过数学变换得到动态回复曲线应力 σ的表 达式 : σ=[ σ 2 sat-(σ 2 sat -σ 2 0)exp(-rε)] 1/2 (3) 应力 σ对应变 ε求导,变换得到: σdσ/dε=0.5rσ 2 sat-0.5rσ 2 (4) r值可以通过对曲线 σθ--σ 2 (即 σdσ/dε--σ 2 )求 斜率 ks得到 , r=-2ks.图 4是 SCM435钢用于确定 斜率 ks的 θσ--σ 2曲线.动态再结晶的转变量用下式 计算得到 : x= σrecov -σDRX σsat-σss (5) 发生动态再结晶时间用下式表示: t=(ε-εc)/ε · (6) 图 4 用于确定斜率 ks的 θσ--σ2曲线 Fig.4 θσ-σ2 curvefordeterminingtheslopeks 转变量 x和转变时间 t符合 Avrami动力学关系 x=1 -exp(-kt n).图 3 的内插图即为计算得到的 动态再结晶 Avrami动力学曲线, 曲线的斜率即动态 再结晶 Avrami时间指数 n. 2 SCM435钢的动态再结晶流变应力曲线 εc/εp和 σc/σp值 利用上述方法精确确定 SCM435钢在不同温度 和应变速率条件下发生动态再结晶的流变应力曲线 临界应变、临界应力与峰值应变和峰值应力的比值 如表 2所示 .由表 2可知 , SCM435冷镦钢的 εc/εp 在所研究的变形参数范围内 ,随温度和应变速率的 变化在 0.66 ～ 0.81变化 , σc/σp则基本保持在 0.97 左右,在相同变形条件下, 临界应变 εc与峰值应变 εp的比值和临界应力 σc与峰值应力 σp的比值不相等. 用硬化速率--应变(θ--σ)曲线获得的临界应变值 εc比 通常采用经验公式 εc =0.83εp得到的值更准确. 表 2 不同温度、应变速率下 SCM435钢动态再结晶曲线 εc/εp和 σc/σp值 Table2 εc/εpandσc/σpvaluesforDRXcurvesofSCM435 steelatdifferenttemperaturesandstrainrates 条件 950℃, 0.1s-1 1 000℃, 0.1s-1 1 050℃, 0.1s-1 1 150℃, 0.1s-1 1 150℃, 0.5s-1 1 150℃, 1s-1 εc/εp 0.71 0.73 0.66 0.70 0.74 0.81 σc/σp 0.98 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 3 SCM435 钢的动态再结晶动力学模型及 动态再结晶敏感因素分析 计算应变速率为 0.1 s -1 ,温度分别为 950、1 000 和 1 050℃条件下的动态再结晶动力学曲线, 得到 SCM435冷镦钢的动态再结晶 Avrami时间指数 n分 别为 1.81、1.87和 1.97.从图 5(a)可见, 随着温度 的升高, n值稍变大, 动态再结晶动力学曲线稍左 移, 但变化幅度不大.表明温度提高对 SCM435 钢 的动态再结晶动力学起到一定的促进作用 , 但温度 在 950 ～ 1 050℃范围内变化时 , 对动态再结晶动力 学的影响不明显.分别计算 SCM435 钢在温度为 1 150℃,应变速率为 0.1、0.5和 1 s -1条件下的动态 再结晶动力学曲线,结果见图 5(b), 得到 Avrami时 间指数 n分别为 1.76、2.05和 2.04.随着应变速率 的提高 ,动态再结晶动力学曲线向左移动 ,移动幅度 较大.应变速率从 0.1 s -1变化到 1 s -1 ,动态再结晶 Avrami动力学曲线左移一个数量级 .图 5表明 ,在 · 1284·