金屬合金材料這導(dǎo)致擠壓結(jié)構(gòu)要么包含亞晶粒，理想情況下不發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶，要么由連續(xù)的動(dòng)態(tài)、元?jiǎng)討B(tài)和靜態(tài)再結(jié)晶形成晶粒。結(jié)果表明，這兩種結(jié)構(gòu)都與流行的齊納-霍洛蒙(Z- h)參數(shù)Z有關(guān)，也可以由Z控制。因此，金屬合金材料性能與Z也有一定的關(guān)系其中e˙為應(yīng)變率，Q為活化能，R為氣體常數(shù)，T為溫度。參數(shù)隨應(yīng)變速率的減小和溫度的升高而減小。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，為了避免裂紋的發(fā)生，通常首選低Z條件(低應(yīng)變速率和高溫度);但當(dāng)變形速率過低時(shí)，溫度下降嚴(yán)重，不利于變形。當(dāng)高速擠壓時(shí)，合金的Z-H參數(shù)增加，應(yīng)變速率增加，溫度降低。亞晶粒/晶粒尺寸的減少是可以預(yù)料的。
金屬合金材料變形溫度和應(yīng)變速率是控制熱變形流變應(yīng)力的重要因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低，動(dòng)態(tài)軟化過程加快。應(yīng)變對(duì)流動(dòng)應(yīng)力和擠壓壓力的影響在熱擠壓中是主要的(由于應(yīng)變率敏感性)。因此，在熱擠壓過程中預(yù)測(cè)擠壓力是相當(dāng)困難的。從幾何角度出發(fā)，可以估計(jì)出金屬合金材料坯料中任意位置x處的應(yīng)變率。設(shè)圓柱形坯料初始半徑為Ro，擠壓半徑為Rf。為模具的半錐角。我們可以將模具入口處任意位置x處的應(yīng)變率一般認(rèn)為，平均晶粒尺寸(DA)隨應(yīng)變速率的增加和溫度的降低而減小，與初始晶粒尺寸和累積應(yīng)變無關(guān)。
金屬合金材料溫度和應(yīng)變速率的影響可以用參數(shù)Z的二階函數(shù)表示為溫度和應(yīng)變速率的指數(shù)型函數(shù)，其中B1和B2是多項(xiàng)式系數(shù)。一般來說，隨著參數(shù)的增加，擠壓后材料的晶粒尺寸減小。Z-H參數(shù)決定組織演化的事實(shí)表明，超細(xì)晶組織的基礎(chǔ)是動(dòng)態(tài)形成的，這一過程與變形過程及變形后的熱活化過程密切相關(guān)。一般來說，金屬合金材料在Mg含量低于4%的鋁合金中似乎不會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。高回收率工藝在這種鋁合金中發(fā)展-亞晶晶格形成。鋁合金中由動(dòng)態(tài)恢復(fù)產(chǎn)生的穩(wěn)定亞晶粒的大小取決于熱加工條件。mcqueen等人[30]用下列公式表示:其中ds為亞晶粒尺寸，Z為Zener-Hollomon參數(shù)，a、b為常數(shù)。
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