[发明专利]一种预测时变工况下高合金化材料动态再结晶分数的方法

摘要

本发明公开了一种预测时变工况下高合金化材料动态再结晶分数的方法。该方法包括如下步骤(1)通过热压缩模拟实验获取材料变形后试样；(2)通过金相实验获取试样金相照片；(3)利用Photoshop软件统计试样的再结晶分数；(4)利用有限元模拟获取试样等效应变值和平均应变速率值；(5)回归出传统的动态再结晶动力学模型参数；(6)将传统的动态再结晶动力学模型改进为能预测时变工况下的动态再结晶分数的新模型。本发明公开方法的优势在于其可以用于建立高合金化材料的动态再结晶动力学模型，并用于预测时变工况下动态再结晶分数。

主权项

一种预测时变工况下高合金化材料动态再结晶分数的方法，其特征在于该方法可以有效地建立高合金化材料的动态再结晶动力学模型，并能预测恒温恒应变速率和非恒温恒应变速率条件下的动态再结晶分数，其包括如下步骤：步骤1：通过恒温恒应变速率的热压缩模拟实验，获取不同变形条件下高合金化材料的真应力‑真应变曲线和保留变形组织的热模拟试样；步骤2：通过金相实验获取热压缩模拟变形后试样中心区域的金相照片；步骤3：采用Photoshop软件的魔法功能统计出金相照片中再结晶区域面积占总面积的比例，获得不同变形条件下热模拟试样中心区域的再结晶分数；步骤4：采用有限元模拟方法获取热模拟试样中心区域的等效应变值和平均应变速率值；步骤5：利用获得变形条件与再结晶分数数据点集，采用最小二乘法，回归出传统的动态再结晶动力学模型参数，所述的传统的动态再结晶动力学模型为：Xdrx=1-exp[-0.693(ϵ-ϵcϵ0.5-ϵc)nd]ϵ0.5=a1ϵ·m1exp(Q1/T)ϵc=a2ϵ0.5]]>其中，Xdrx为动态再结晶分数，ε为应变，T为变形温度，其单位为K，为应变速率，其单位为s‑1，εc为动态再结晶临界应变，ε0.5为动态再结晶发生50％时的应变，a1、a2、m1、nd和Q1为材料参数；步骤6：在步骤5所述的传统的动态再结晶动力学模型基础上，建立改进型动态再结晶动力学模型为：Xdrx=1-exp[-0.693(ϵ-ϵws(T,ϵ·))nd]s(T,ϵ·)=(1-a1)ϵ0.5ϵw=ϵ-s(T,ϵ·)[ln(1-Xdrx)-0.693]1nd(Xdrx>0)ϵc=a2ϵ0.5(Xdrx=0)ϵ0.5=a1ϵ·m1exp(Q1/T)]]>其中，εw为考虑变形历史的影响而引入的参数，为考虑当前工艺参数的影响而引入的参数，材料参数a1、a2、m1、nd和Q1的值与步骤5所述的传统的动态再结晶模型中的参数值相同。