杨晓雅等：核电用奥氏体不锈钢的动态再结晶行为 ·1453· 60%.出现这种现象的原因如下：应变速率越小，材料 从图8中可以看出，动态再结晶体积分数随着初始 达到相同变形量时所用的时间越长，为动态再结晶提 晶粒度的增加而减小.这是因为较小的初始晶粒度为再 供的时间越充足 结晶晶粒形核提供更多的晶界位置，再结晶形核率高 100um 100m 图8不同初始品粒度的试样在温度为1100℃、应变速率为1s1的变形条件下真应变达到0.5时的心部组织.(a)122um:(b)297m Fig.8 Microstructures at the core of specimens deformed to a strain of.5 at a temperature of 1100C and a strain rate of1swith different initial grain sizes:(a)122μm:(b)297μm 动态再结晶晶粒尺寸受变形温度、应变速率、变形量 比如图9所示.从图9中可以看出模拟值和试验值存 和初始晶粒度的影响可表示为 在一定的误差.这是因为在方程(11)中，￡和分别 代表真应变和真应变速率，而DEFORM3D软件在模 dn=adexp RT (9) 拟过程中使用等效应变和等效应变速率进行计算.压 式中，da为动态再结晶晶粒尺寸，a2、h2n2和m2为材 缩试样心部真应变和等效应变随压下率的变化规律如 料常数，Q2为激活能 图10所示.可以看出真应变和等效应变之间的差值 对方程(9)利用最小二乘法原理进行计算，可以 随着压下率的增加而增大，表明利用方程(11)模拟的 得到再结晶晶粒尺寸的表达式如下： 动态再结晶体积分数的模拟值与试验值之间的误差会 随着压下率的增加而增大 dn=2.60×10e-a”e-a"exp -175166 RT 100 122umm.0.1s (10) 2.5动态再结晶模型修正 对2.3和2.4节建立的动态再结晶模型进行总 结，可表示为 60 。900℃模拟值 ●1000℃模拟值 =1脚-242）] 40 ▲1100℃模拟值 、1200℃模拟值 900℃试验值 1000℃试验值 e。=0.38ep, 1100℃试验值 1200℃试验值 e,=6.00×10-3d65 aosexp /214131 RT 05 1.0 15 2.0 25 真应变 8a5=2.10×10-exp 60310 RT 图9动态再结品体积分数模拟值（未修正模型）与试验值对比 Fig.9 Comparison between the simulated (using the unmodified 4=2.60×10 "caxg-aDep(-l751661 model)and experimental values of DRX volume fraction RT (11) 将方程(11)中的真应变和真应变速率替换为相 将公式(11)中动态再结晶模型导入DEFORM.3D 应的等效应变和等效应变速率，修正后的动态再结晶 软件中模拟材料的动态再结晶行为.初始晶粒度为 模型如方程(12)所示.将方程(12)中动态再结晶模 122um的试样，当应变速率为0.1s时，在不同变形 型导入DEFORM-3D软件中，计算获得的动态再结晶 温度下心部动态再结晶体积分数模拟值和试验值的对 体积分数模拟值和试验值的对比如图11所示.从图杨晓雅等: 核电用奥氏体不锈钢的动态再结晶行为 60% ． 出现这种现象的原因如下: 应变速率越小，材料 达到相同变形量时所用的时间越长，为动态再结晶提 供的时间越充足． 从图8 中可以看出，动态再结晶体积分数随着初始 晶粒度的增加而减小． 这是因为较小的初始晶粒度为再 结晶晶粒形核提供更多的晶界位置，再结晶形核率高． 图 8 不同初始晶粒度的试样在温度为 1100 ℃、应变速率为 1 s － 1的变形条件下真应变达到 0. 5 时的心部组织． ( a) 122 μm; ( b) 297 μm Fig． 8 Microstructures at the core of specimens deformed to a strain of 0. 5 at a temperature of 1100 ℃ and a strain rate of 1 s － 1 with different initial grain sizes: ( a) 122 μm; ( b) 297 μm 动态再结晶晶粒尺寸受变形温度、应变速率、变形量 和初始晶粒度的影响可表示为 ddrx = a2 d h2 0 ε n2 ε ·m2 ( exp Q2 ) ＲT ． ( 9) 式中，ddrx为动态再结晶晶粒尺寸，a2、h2、n2 和 m2 为材 料常数，Q2为激活能． 对方程( 9) 利用最小二乘法原理进行计算，可以 得到再结晶晶粒尺寸的表达式如下: ddrx = 2. 60 × 106 d0. 49 0 ε － 0. 20ε · － 0. 13 ( exp － 175166 ) ＲT ． ( 10) 2. 5 动态再结晶模型修正 对 2. 3 和 2. 4 节建立的动态再结晶模型进行总 结，可表示为 Xdrx [ ( = 1 － exp － 1. 24 ε － εc ε ) 0. 5 ] 0. 95 ， εc = 0. 38εp， εp = 6. 00 × 10 － 3 d0. 45 0 ε ·0. 08 ( exp 21413 ) ＲT ， ε0. 5 = 2. 10 × 10 － 4 d0. 51 0 ε ·0. 018 ( exp 60310 ) ＲT ， ddrx = 2. 60 × 106 d0. 49 0 ε － 0. 20ε · － 0. 13 ( exp － 175166 ) ＲT            ． ( 11) 将公式( 11) 中动态再结晶模型导入 DEFOＲM-3D 软件中模拟材料的动态再结晶行为． 初始晶粒度为 122 μm 的试样，当应变速率为 0. 1 s － 1时，在不同变形 温度下心部动态再结晶体积分数模拟值和试验值的对 比如图 9 所示． 从图 9 中可以看出模拟值和试验值存 在一定的误差． 这是因为在方程( 11) 中，ε 和 ε · 分别 代表真应变和真应变速率，而 DEFOＲM-3D 软件在模 拟过程中使用等效应变和等效应变速率进行计算． 压 缩试样心部真应变和等效应变随压下率的变化规律如 图 10 所示． 可以看出真应变和等效应变之间的差值 随着压下率的增加而增大，表明利用方程( 11) 模拟的 动态再结晶体积分数的模拟值与试验值之间的误差会 随着压下率的增加而增大． 图 9 动态再结晶体积分数模拟值( 未修正模型) 与试验值对比 Fig． 9 Comparison between the simulated ( using the unmodified model) and experimental values of DＲX volume fraction 将方程( 11) 中的真应变和真应变速率替换为相 应的等效应变和等效应变速率，修正后的动态再结晶 模型如方程( 12) 所示． 将方程( 12) 中动态再结晶模 型导入 DEFOＲM-3D 软件中，计算获得的动态再结晶 体积分数模拟值和试验值的对比如图 11 所示． 从图 · 3541 ·