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本文以60Si2CrVAT弹簧钢为研究对象,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对60Si2CrVAT弹簧钢进行热压缩变形,研究了变形温度(分别为900、950、1050、1150℃)和应变速率(0.1、1、5、10s-1)对该钢的热变形行为的影响规律,研究表明该弹簧钢的流变应力随变形速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小。变形速率为0.1s-1、不同变形温度和变形速率1s-1、变形温度为950℃、1050℃、1150℃的应力-应变曲线具有动态再结晶特征。在实验数据的基础上,根据Arrhenius双曲正弦型方程,建立了60Si2CrVAT弹簧钢的本构方程。根据峰值应力值计算材料的热变形激活能为Q=338KJ/mol,利用求峰值应力下回归的方法求出不同真应变下各种常数Q、A、n、α等与真应变的函数关系式,从而构建出了包含变形温度、应变速率在内的双曲正弦方程形式的60Si2CrVAT弹簧钢本构方程。根据动态再结晶理论,建立该弹簧钢在热压缩过程的动态再结晶临界应变模型、动态再结晶体积分数模型以及动态再结晶晶粒尺寸模型。对60Si2CrVAT弹簧钢的实验数据和微观组织分析,研究发现,当变形温度和应变速率一定时,动态再结晶体积分数随应变量的增加而增加;变形温度越高,动态再结晶体积分数越大。变形温度越大,动态再结晶晶粒尺寸越大。将建立的本构方程、查阅的材料参数以及建立的动态再结晶模型嵌入到软件DEFO RM-3D中,对60Si2CrVAT弹簧钢进行数值模拟,试件在热压缩过程中,应力、应变在试件中的分布极不均匀,并随着压缩时的应变量、应变速率、变形温度的变化而变化;动态再结晶首先发生在试件心部,随着变形的增大,动态再结晶的体积分数也随着增加,且出现完全动态再结晶区域。当在一定的工程应变和应变速率下,提高变形温度可以促进动态再结晶发生。动态再结晶晶粒随着工程应变的增加而变小,随着应变速率的增加和变形温度的降低而有所变小,但均匀性较差。动态再结晶体积分数和晶粒尺寸和实验所得值相近,说明所建立的模型较准确。