动态再结晶

发生动态再结晶的金属的应力一应变曲线具有图1b所示的特征。在变形的开始阶段,应力随变形的增加而增加,达到某一峰值时σm(对应于此应力的变形为εm) 后,由于发生了动态再结晶,屈服应力又下跌至某一恒定的σs值(曲线1)。这时加工硬化与动态软化达到了平衡。在高的温度或低的变形速度下,动态再结晶引起软化,但紧跟着又重新产生加工硬化,致使应力—应变曲线呈现出波浪形(曲线2)。变形速度提高或变形温度下降皆使σm和εm增大,发生动态再结晶所需变形量也要增加。如通常的厚板热轧(变形速度大但道次压下量较小)时较难发生动态再结晶;而变形速度较小的大型水压机上的锻造、变形程度大的热挤压以及行星轧机轧制板材等,只要达到一定的温度,动态再结晶就能顺利发生。变形温度与变形速度对变形过程中产生动态再结晶的影响如图2所示。

图1 动态应力—应变曲线

a—回复型;b—再结晶型

1—一般型式; 2—发生了连续的动态再结晶时的型式

0.68%C 钢应力一应变曲线的影响 a一变形速度。(%·s一l)的影响;云一变形温度t(℃)的影响 加而增加，达到某一峰值时‘(对应于此应力的变形 为氛)后，由于发生了动态再结晶，屈服应力又下跌 至某一恒定的‘值(曲线1)。这时加工硬化与动态软 化达到了平衡。在高的温度或低的变形速度下，动态再 结晶引起软化，但紧跟着又重新产生加工硬化，致使应 力一应变曲线呈现出波浪形(曲线2)。变形速度提高 或变形温度下降皆使‘和‘增大，发生动态再结晶 所需变形量也要增加。如通常的厚板热轧(变形 速度大 但道次压下量较小)时较难发生动态再结晶;而变形速 度较小的大型水压机上的锻造、变形程度大的热挤压 以及行星札机轧制板材等，只要达到一定的温度，动态 再结晶就能顺利发生。变形温度与变形速度对变形过 程中产生动态再结晶的影响如图2所示。 材料原始 晶粒越细，就能在比较低的变形程度下 发生动态再结晶过程。铁合金元素如C的增多，可以 促进动态再结晶，51、Mn、Cu、Cr及Ni对再结晶有 延缓作用，Se、Nb、V、M。则抑制动态再结晶，其中 Nb的作用特别明显。

动态再结晶又可以分成连续动态再结晶和非连续动态再结晶，连续与非连续的发生是与材料的本质属性有关的，主要是层错能的大小，也就是说影响位错运动灵便性与否的因素。

传统的动态再结晶理论中动态再结晶过程通过动态再结晶晶粒的形核和长大的方式来消除形变基体中的位错及亚晶界等形变缺陷，这一过程通过大角度晶界的迁移实现，是一种“不连续”的现象，因此传统的动态再结晶理论又被称为“不连续动态再结晶理论”，一般认为该现象只能在低、中等层错能材料中发生。然而较高层错能材料，如铝、alpha-Fe等，在热变形过程中亚晶界持续吸收位错，角度不断增大，最终由小角度晶界转为大角度晶界，即亚晶成为真正的晶粒。虽然这一过程几乎不涉及到大角度晶界的迁移，但亚晶界由小角度晶界转为大角度晶界同样消耗了大量的位错密度，并导致原始组织的细化，实际上也是一种动态再结晶行为，人们将这种动态再结晶称为“连续动态再结晶”