20CrNi2Mo鋼高溫變形的本構(gòu)方程與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為

20CrNi2Mo合金鋼由于合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，且各種合金元素配比較好，具有良好的強(qiáng)韌性和耐磨性，經(jīng)熱軋或模鍛后被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)高性能齒輪、軸承等承受沖擊載荷的結(jié)構(gòu)件。

近年來(lái)，隨著20CrNi2Mo鋼軋件和鍛件精密化要求的提高，以及數(shù)值模擬技術(shù)在熱加工工藝優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面的應(yīng)用，迫切需要建立該鋼種熱加工過(guò)程的高精度本構(gòu)方程和臨界動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型。

貴州大學(xué)的學(xué)者在DIL805A/T熱模擬機(jī)上對(duì)低碳合金鋼20CrNi2Mo進(jìn)行等溫單向熱壓縮試驗(yàn)，研究了該鋼在溫度為900～1050℃、應(yīng)變速率為0.001～1s-1條件下的應(yīng)變補(bǔ)償本構(gòu)方程及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為，為探索塑性變形行為和組織控制提供理論指導(dǎo)。對(duì)應(yīng)變補(bǔ)償本構(gòu)方程進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，考慮應(yīng)變補(bǔ)償后得到的應(yīng)力值與試驗(yàn)值的線性相關(guān)系數(shù)R＝0.9921，平均相對(duì)誤差A(yù)ARE為3.0192%；采用對(duì)θ-σ曲線進(jìn)行3次多項(xiàng)式擬和求解拐點(diǎn)的方法，建立了臨界動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型，并結(jié)合微觀組織分析了不同變形條件下動(dòng)態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行的難易程度。

結(jié)果表明，20CrNi2Mo鋼在試驗(yàn)條件范圍內(nèi)全部發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，且變形溫度越高，應(yīng)變速率越小，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行得越充分，并建立了Z參數(shù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)力模型和臨界應(yīng)變模型。