高溫變形或熱加工指的是變形溫度高于金屬再結晶溫度的加工。熱加工可分為金屬鑄造、焊接和金屬熱處理等工藝。在不同的變形條件下，在高溫變形過程中不僅存在著金屬的流動，而且還伴隨著組織的變化。

一直以來，按照層錯能的高低可將金屬與合金分為兩類:即動態(tài)回復型和動態(tài)再結晶型。由于熱加工的溫度很高，金屬的變形和回復同時發(fā)生，即加工硬化和軟化兩個相反的過程同時進行。在熱變形時，由加熱溫度和外力共同作用下而發(fā)生的回復過程稱為“動態(tài)回復”。金屬原子在回復過程中通過熱激活，空位擴散、位錯運動(滑移、攀移)相消和位錯發(fā)生了重排形成胞狀組織，其組織的大小和胞壁的清晰程度與金屬的層錯能和變形熱力學條件有著密切的關系。從動態(tài)回復的應力應變曲線可以知道，變形初期，應力隨應變的增大而增大，但增大的速率越來越小;隨應變的增大，開始出現(xiàn)均勻的塑性變形并伴有加工硬化的發(fā)生，最終達到穩(wěn)態(tài)。在加熱溫度固定時，應變速率越大，穩(wěn)態(tài)應變和應力也就越大;在應變速率一定時，加熱溫度越高，流變應力就越小。

在熱變形過程中，存在大量的位錯塞積，導致能量增大，會生成新的晶粒，因而就發(fā)生了動態(tài)再結晶。其特點為:要達到臨界變形量和較高的形變溫度下才會發(fā)生;多在晶界及亞晶界處形核;需要一定的孕育期;所需的時間會隨溫度升高而減少。從其應力一應變曲線可以得出，在應變速率較大的情況下，應力會隨著應變的不斷增大而增大，至頂峰后下降，最后達到穩(wěn)定狀態(tài)。峰值加工硬化起主要作用，只是部分發(fā)生了動態(tài)再結晶。形變量的增加使位錯密度不斷的增大，加快再結晶的速度，增強了軟化作用。當軟化作用大于加工硬化作用占主導地位時，曲線開始下降，在二者達到動態(tài)平衡時，曲線上表現(xiàn)為穩(wěn)定的直線。在應變速率較低的條件下，在進入穩(wěn)定期時，曲線呈現(xiàn)波浪狀態(tài)，由于位錯密度增速小，需加工硬化后才能再次形核，動態(tài)再結晶和加工硬化作用的交替進行才使得波浪形態(tài)的出現(xiàn)[[37-40]。根據(jù)流變應力的曲線特征可以作為判斷哪種軟化機制發(fā)生的簡單依據(jù)。圖1.4給出了在理想動態(tài)回復和動態(tài)再結晶發(fā)生時的流變應力曲線。

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