[发明专利]一种测定材料静态再结晶体积分数的方法

权利要求书

1.一种测定材料静态再结晶体积分数的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)应用热力模拟试验机进行单道次压缩试验，将一组试样加热、保温，然后以设定冷却速度冷却到不同变形温度、保温，以设定应变速率和变形量将试样压缩，采集试验过程中的应力和应变数据，得到应力应变曲线；对得到的单道次应力应变曲线进行数据拟合、微分操作，得到加工硬化率与相应的应力之间的关系曲线，从曲线中的拐点判断发生动态再结晶的临界应变ε_c；

2)应用热力模拟试验机进行双道次压缩试验，用于试验的一组试样状态与步骤1中的试样一致，加热、保温、冷却以及变形温度、变形速度条件均与步骤1中单道次压缩试验相同；双道次的总变形量小于单道次的变形量，且双道次压缩试验中的每一道次变形量ε₀均小于单道次压缩试验确定出的动态再结晶临界应变量ε_c；

3)采用多项式对步骤1中某一变形温度、应变速率下获得的单道次应力应变曲线进行拟合，拟合曲线选取单道次应力应变曲线中应变量为ε₀-2ε₀的一段，得到如下公式：

σ_m＝A_m+B_mε+C_mε²+D_mε³+… (1)

其中，ε为应变量，σ_m为应力，A_m，B_m，C_m，D_m，…为常数；

采用多项式对步骤2中双道次试验获得的每一道次的应力应变曲线进行拟合，得到如下公式：

σ₁＝A+Bε+Cε²+Dε³+… (2)

σ₂＝A₂+B₂ε+C₂ε²+D₂ε³+… (3)

其中，ε为应变量，σ₁为第一道次应力，σ₂为第二道次应力，A，B，C，D，A₂，B₂，C₂，D₂，…为常数；

4)对步骤3中的公式(1)，(2)和(3)分别进行积分操作，得到如下公式：

其中，S₁、S₂和S_m分别为双道次变形时第一道次应变能、双道次变形时第二道次应变能和单道次变形应变由ε₀-2ε₀时的应变能；

5)若单道次压缩得到的加工硬化率与相应的应力之间的关系曲线无拐点或拐点处确定的ε_c﹥2ε₀，根据步骤4得到的应变能，按照如下公式计算发生静态再结晶体积分数：

其中，X_s为静态再结晶体积分数；

若2ε₀ε_c，则说明单道次压缩的变形量未达到2ε₀时就已经发生动态再结晶，所计算的软化值已包含了动态再结晶的软化部分，则计算静态再结晶体积分数的公式可改为如下公式：

其中，X_d为动态再结晶体积分数。

2.根据权利要求1所述的一种测定材料静态再结晶体积分数的方法，其特征在于：所述动态再结晶体积分数X_d的计算公式为：

其中，k、n为材料常数，ε_c、ε_p分别为发生动态再结晶临界应变、峰值应变。

3.根据权利要求1所述的一种测定材料静态再结晶体积分数的方法，其特征在于：单、双道次两组压缩试验的试样从一块坯料获取。