第7期张鹏等：SiC颗粒增强Al基复合材料的动态再结晶模型·1167·当应变达到0．1左右时，应变速率分别为0．01，0．1与1≯(仃)=A”[sinh(ao-)](4)S。这3组曲线都出现了峰值应力，随后应力降低并保式中A，，2，A，A”，，均为材料常数，通常情况下，持恒值，形成稳态流变，这是典型的动态再结晶类型；式(2)和式(3)分别适用于应力较低与较高时的热而应变速率为0．001S。时，曲线在应变达到0．1以后，变形过程描述，而式(4)是式(2)和式(3)的更一就基本上维持水平，这是典型的动态回复类型。般形式，依据图2流变应力变化曲线，并不计弹性变图3为部分热模拟压缩试样的显微组织。对比图形阶段，现采用式(4)来描述颗粒增强A1基复合材3和图1，可以发现变形后的试样出现了等轴状晶粒，料的热变形本构方程。取代了挤压形成的长条晶，但这些等轴晶的晶粒大小组合式(1)和(4)可得：并不均匀，在SiC颗粒团聚的部位，晶粒比较小，而6exp()=sinh(ao-)](5)在SiC颗粒相对稀疏的部位，晶粒又比较大。这与再结晶形核及形核后的晶粒长大过程有关，当晶界迁移把方程左边的。换成，经变换可得：遇到SiC颗粒受阻时就会影响到晶粒的长大，此外增ln[sinh(】=1(inK-lnA")十(1n+(6)强颗粒周围特殊的应变场也会影响到再结晶的形核过n』程，因此SiC颗粒的均匀分布有助于再结晶晶粒的分在此引入Zener—Hollomon参数Z：布均匀。Z=exp(Q／RT)(7)将所得双曲正弦方程利用z参数进行变换为：3热变形本构方程In[sinh(acr)】=-(InK—haA)+二lnZ(8)一般认为材料的热变形行为是一个热激活过程，其变形温度、应变速率对流变应力的影响可用设=二(1nK—haA)，D=Arrhenius方程表示：nln[sinh(acr)]=B+DInZ(9)=一4r(，r、)exp(一—三，_、)(L1)’通常为了使方程得到较高的精度，方程中最好出其中()是应力的函数，通常有3种表达形式[5】：现高次幂项[，因此对式(9)进行适当改进，并用式)：A(2)(10)进行表征。()=A’exp(po-)(3)TnleStrain图2不同温度下的流变应力曲线Fig．2Flowstress—straincurvesatdiferenttemperatures：(a)713K，(b)733K，(C)753K，and(d)773K一图3不同工艺条件下的晶粒分布Fig．3Microstructureofgraindistributionunderdiferentconditions：(a)T=753K，=O．01s～，(b)T=773K，=0．01S～，(c)7-733K，=O．1S～，and(d)T=753K，=O．1S。·l168·稀有金属材料与工程第39卷ln[sinh(ao-)]=B+D】lnz+l2(1Ilz)‘+D3(1nz)(10)应变值的，所以本实验采用Jonas[提出的再结晶临界式中、D1、D2、D3为回归系数。通过对试验数据进条件来确定SiC颗粒增强Al基复合材料的动态再结晶行非线性拟合可以确定系数、D、D2、J[)3与等效应临界应变：变的关系为：B=一166．99923—9．03531·ln(c一0．09998)(11)0f1：o：f1(15)ora／／d6／l．T12．42062—2．05518·exp(-0．5×(6-0丽．38548))(12)=式中0为应变硬化速率。D2=一0．19719十0．06641·In(8—0．09961(13)依据式(15)对热模拟压缩试验数据进行计算可得不同变形条件下的0一和O0／O,r--cr曲线，如图5所_0_0o231+0_12003‘exp(一)4)示。图中各O0／Ocr-cr曲线上的最小值所对应的流变应力至此，颗粒增强Al基复合材料的热变形本构关系即为发生动态再结晶所对应的临界应力crc，而流变曲可由式(10)至式(14)共同描述，其中变形温度和线上与临界应力相对应的应变即为发生动态再结晶的应变速率体现在参数z中。现以应变速率为0．001S临界应变s。。所研究材料不同变形条件下的动态再结晶和1S为例，对比由本构方程计算所得的流变应力和临界应变数值见表2。由表2可以看出，临界应变随温试验值，如图4所示，图中线条代表理论计算值，点度与应变速率的变化而变化，为了进一步确定它们之间代表试验值。误差分析表明，当应变速率为0．001S。的关系，仍然以Zener-Hollomon参数z进行表征。时，计算值与实验值的相对误差为8．4％，而当应