SAE9310鋼動態再結晶臨界條件的研究

黃順喆， 厲勇， 王春旭， 韓 順， 劉憲民， 田志凌

(1.鋼鐵研究總院特殊鋼研究所，北京100081;2.中國鋼研科技集團有限公司，北京100081)

動態再結晶臨界應變通常用作判斷材料在熱變形過程中是否發生動態再結晶，對材料熱變形過程中工藝控制有重要的指導意義，確定材料在熱變形中的臨界應變量是建立臨界應變預測模型的關鍵條件［1］。如果材料的應力-應變曲線上出現峰值σp，那么可以認為發生了動態再結晶行為，但研究中把峰值應力對應的應變εp看做臨界應變εc是不科學的，事實上動態再結晶在應變量未達到峰值應變εp時就已經發生［2，3］。材料的加工硬化率 (θ= dσ/dε)表征流變應力隨應變的變化速率，流變曲線是熱變形時材料微觀組織的外在表現，一般很難直接從曲線上來確定發生動態再結晶的臨界應變，而加工硬化率曲線則能反映材料內部組織的變化特征［4，5］。Poliak［2，3］認為，材料發生動態再結晶軟化時，不管應力-應變曲線上是否出現應力峰，其θ-σ曲線上均呈現拐點，并認為臨界條件與dθ/dσ-σ曲線上的最大值以及θ-σ曲線上的拐點相對應。很多學者［1，6～9］應用加工硬化理論，在判斷材料發生動態再結晶的臨界應變方面取得較好的成果。

SAE9310鋼是國內外廣泛使用的航空用低成本、高強度滲碳鋼，其強度高韌性好，且淬透性和可焊性良好，多用于制造截面尺寸較大且受重載荷的傳動構件，如航空領域中的關鍵齒輪、齒輪軸、主旋翼軸、尾槳軸等傳動裝置［10-13］。本文基于加工硬化理論，通過熱模擬實驗獲得的應力-應變曲線數據，研究SAE9310鋼在大應變條件下的加工硬化率曲線、動態再結晶的拐點判據以及動態再結晶的臨界條件。……