25CrMo4钢是一种广泛使用于高速列车车轴的钢材。车轴是列车正常运行中最重要的受力部件之一,在列车运行过程中承受复杂的载荷条件,其中不可避免要承受冲击载荷作用。关于车轴材料在冲击载荷下的动态变形行为的研究已亟待开展。本研究采用包括PRL100材料试验机、分离式霍普金森杆（SHPB）实验系统分别完成了25CrMo4钢的准静态压缩实验和冲击压缩实验。实验结果表明,25CrMo4钢在准静态加载时不存在应变率效应且表现出加工硬化效应。在冲击压缩下,材料表现出明显的应变率效应,屈服强度和流动应力较准静态加载有明显提高,并且随着应变率的升高而升高,应变率敏感系数λ与应变无关。当应变率达到4000 s-1左右时,材料塑性变形过程表现出明显的软化行为。在冲击压缩实验中,25CrMo4钢在变形过程中产生绝热温升。本文对Johnson-Cook本构模型进行了改进,引入了绝热温升项,并基于应变和应变率与材料绝热温升的关系,对Johnson-Cook本构模型中应变项、应变率项和温度项关系进行耦合关系的优化,使得改进后的模型能够很好表征材料在冲击载荷下塑性变形过程。与实验结果进行对比,证明了模型可以较好地描述25CrMo4钢在冲击加载下的力学性能。基于热激活理论,对25CrMo4钢在冲击压缩下屈服强度和流动应力呈现出的应变率相关性进行了详细解释。认为材料塑性流动实际上是金属内部位错越过Peierls-Nabarro势垒的热激活滑移的结果,分析了位错热激活运动克服短程障碍Peierls-Nabarro应力的过程。结果表明,材料发生塑性变形时,位错运动需克服的热激活应力随着应变率的升高而明显升高,导致屈服强度和流动应力随应变率的升高而升高。采用金相显微镜（Zeiss Axio Scope.A1）完成对不同加载应变率下25CrMo4钢的金相组织观察实验。实验结果结合金相学表明,通常被认为是BCC金属结构的25CrMo4钢兼具BCC和FCC两种金属结构特性,25CrMo4钢的塑性变形行为与此结构特性相关。实验同时观察到冲击加载下25CrMo4钢晶粒在垂直于压缩方向被剧烈拉长碎化为形变带,材料在高应变率下表现出的软化效应是由损伤引起的,损伤的形式为晶粒碎化成形变带。考虑25CrMo4钢兼具BCC和FCC两种金属结构的特性,将Z-A（BCC）本构模型和Z-A（FCC）本构模型进行统一。针对冲击载荷下材料内部发生的热激活损伤,通过引入一个损伤变量以描述在高应变率下热激活损伤演化导致的软化效应。最终得到改进后的Z-A本构模型,改进后的Z-A本构模型能很好地描述25CrMo4钢动态下的力学性能。