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年月西北工业大学学报.
第卷第期..
⑦初始动态再结晶过程中的位错动态行为
一;; 杜随更①吴诗悼段立宇程功善了///,
摘要从研究位错动态行为出发,提出了一种新的动态再结晶理论,并通过求
解发生初始动态再结晶时位错攀移速率与滑移速率之比的临界值,建立了相应的热
变形参数之间的物理关系。
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.
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引言
关于动态再结晶形核机制,在小应变、低应变速率条件下,将其划分为循环或原
位再结晶与迁移再结晶两类在大应变和高应变速率条件下,由于。绝热温升效应及位
错与亚晶、第二相等的相互作用等,动态再结晶不同于经典的再结晶机制,与
先后针对扭转与冲击。绝热剪切带内金属的动态再结晶提出了一个相类似的机制,称之
为。几何动态再结晶蚪。关于产生初始动态再结晶的临界条件,与认为其与静
态再结晶相同,即足够的能量储存位错、亚晶等导致动态再结晶的开始。
上述研究的共同特点是用势能参量如能量、位错密度等来分析动态再结晶的机制与临
界条件,而没有充分考虑。动态僦。为此,作者从热变形过程中位错的动态行为出发,对动态
再结晶的机制与临界条件进行了分析,建立了相应的理论模型
位错动态行为理论模型的提出
热加工过程中动态再结晶与静态再结晶的主要区
别在于它是在变形过程中动态产生的,位错运动是决定
这一动态过程最根本的教观机制。因此,研究位错对动疆
态再结晶过程的贡献时,赊考虑其势能特性位错密度
外,还应着重分析动态再结晶过程中位错的动态行为。
在热变形初期,位错密度较低,在恒定的应变速率
下,位错滑移运动速率非常高,变形材料由稳态向非稳
图金属强度与其中位错
态的转变倾向占主导地位。位错增殖后,如图所示,在
密度之间的关系
低温下,由于位错缠结的作用,产生形变硬化效应,使徼
①西北工业大学讲师西北工业大学教授
本文收到日期一—国家自然科学基金与航空科学基金资助项目
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西北工业大学学报第卷
观变形向低位错密度区域相对移动·但随温度升,位错攀移速率增大,位错运动阻力降低,可
动性提高,形变硬化效应减弱;甚至在某—温度下,位错密度增大后并不产生形变硬化效应。同
时,位错密度增大后,使得在相同宏观应变速率下位错精移速率相对降低。随着位错滑移速率
代表变形金属的硬化效应相对降低,或攀移速率代表变形金属的软化效应的提高,变形材
料由非稳态向稳态的转变逐渐成为主导作用。当位错运动阻力相当小,以致于位错的软化作用
位错的本质属性大于强化作用时,微观变形将按最小阻力原理向位错密度较高处相对软
化相对集中,而位错密度较低区域因局部变形速率相对减小,位错增殖速率降低,通过位错相
消或消失在界面、表面,位错密度会进一步降低。另外,类似于宏观剪切带中的“绝热温升效
应,当微观变形相对集中时,会产生局部温升,即微观温度不均匀性,使变形相对集中处的温
度相对较高,从而进—步促进位错相对聚积的程度与速度。
当位错相对聚积和消散达到—定程度时,低位错密度区域与高位错密度区域将分别成为
动态再结晶的晶核与晶界,导致动态再结晶的发生这一位错相对聚积与消散过程是—个动态
的正反馈过程,