锻态304L奥氏体不锈钢的热变形行为及本构模型

来源：机械工程材料杂志2025年第8期北京时间：

作者：黄健, 庞宗旭, 张建平, 王勇, 王铁, 周勃

摘要：采用热模拟试验机在不同变形温度（900~1 200 °C）和不同应变速率（0.01~10 s−1）下对锻态304L奥氏体不锈钢进行单道次等温压缩试验（压缩至真应变为0.69），研究了试验钢的热变形行为；分别建立试验钢压缩变形的应变补偿Arrhenius模型和考虑变形温度、应变速率和真应变综合影响的修正Johnson-Cook（JC）模型，对比了两种模型的预测精度。结果表明：随着变形温度升高，试验钢动态再结晶更充分，当变形温度为1 200 ℃时，基本实现完全再结晶，并形成大量孪晶。在900~1 050 ℃变形温度和1，5 s−1应变速率下，由于动态再结晶及动态回复的协同作用，流变应力随应变升高至某一值后趋于稳定。在900~1 200 ℃变形温度和0.01，0.1，10 s−1应变速率以及1 100~1 200 ℃变形温度和1，5 s−1应变速率下，流变应力随应变增加先增大，达到峰值后下降，呈动态再结晶型特征。应变补偿Arrhenius模型和修正JC模型预测得到的流变应力与试验结果的平均相对误差绝对值分别为4.916%和7.648%，相关系数分别为0.993 41和0.985 24，应变补偿Arrhenius模型的预测精度更高。

关键词：304L奥氏体不锈钢, 热变形, Johnson-Cook模型, 应变补偿Arrhenius模型, 显微组织