20CrNi2Mo钢高温变形的本构方程与动态再结晶行为

20CrNi2Mo合金钢由于合金元素质量分数低，且各种合金元素配比较好，具有良好的强韧性和耐磨性，经热轧或模锻后被广泛应用于生产高性能齿轮、轴承等承受冲击载荷的结构件。近年来，随着20CrNi2Mo钢轧件和锻件精密化要求的提高，以及数值模拟技术在热加工工艺优化和产品质量控制等方面的应用，迫切需要建立该钢种热加工过程的高精度本构方程和临界动态再结晶模型。

贵州大学的学者在DIL805A/T热模拟机上对低碳合金钢20CrNi2Mo进行等温单向热压缩试验，研究了该钢在温度为900～1050℃、应变速率为0.001～1s-1条件下的应变补偿本构方程及动态再结晶行为，为探索塑性变形行为和组织控制提供理论指导。对应变补偿本构方程进行验证发现，考虑应变补偿后得到的应力值与试验值的线性相关系数R＝0.9921，平均相对误差AARE为3.0192%；采用对θ-σ曲线进行3次多项式拟和求解拐点的方法，建立了临界动态再结晶模型，并结合微观组织分析了不同变形条件下动态再结晶进行的难易程度。结果表明，20CrNi2Mo钢在试验条件范围内全部发生了动态再结晶，且变形温度越高，应变速率越小，动态再结晶进行得越充分，并建立了Z参数动态再结晶临界应力模型和临界应变模型。