耐磨钢高温压缩变形的本构模型构建及热加工图

来源：机械工程材料杂志2025年第3期北京时间：

作者：杨哲懿, 孟凡志, 杨博, 高磊, 王帅, 王尊呈

摘要：应用Gleeble-3800型热模拟试验机对耐磨钢进行高温（800~1 200 ℃）、中等水平应变速率（0.1,1,5,10 s−1）下的单道次热压缩变形,研究了该钢的热压缩变形行为；根据真应力-真应变数据,通过引入真应变的影响对传统Arrhenius方程改进后建立本构模型,并将计算结果与试验结果进行对比；绘制热加工图,确定合理的加工区间。结果表明：试验钢的流变应力随着变形温度的升高或应变速率的减小而降低；随着变形量的增加,真应力先增加至峰值应力后趋于稳定,但在高温（不低于1 100 ℃）和低应变速率（0.1 s−1）下真应力达到峰值应力后先略微降低后趋于稳定。所建立的本构模型计算得到的真应力与试验结果吻合较好,平均相对误差为3.79%,线性相关系数为0.997 5,证明所建立的本构模型能够准确预测试验钢在800~1 200 ℃变形温度和0.1~10 s−1应变速率下的高温流变行为；试验钢在单道次热压缩变形时的合理加工区间为真应变不大于0.5、应变速率不大于10 s−1、变形温度900~1 100 ℃。

关键词：耐磨钢, 本构模型, 热加工图, 单道次热压缩