Si-Cr-Mo改进型H13热作模具钢热变形行为及有限元模拟

利用Gleeble-3800热模拟实验机，对自主研发的Si-Cr-Mo改进型H13热作模具钢——3Cr2Mo3钢进行热压缩实验，研究了其在变形温度为950～1200℃、应变速率为0.01～10 s^-1条件下的热变形行为。基于实验得到的真应力-真应变曲线，建立了Arrhenius型本构方程，并对其进行真应变补偿。由动态材料模型构建了3Cr2Mo3钢的热加工图，并得到了最佳热加工范围。利用有限元软件DEFORM和光学显微镜，研究了3Cr2Mo3钢在热变形过程中的温度场与微观组织的关系。结果表明：3Cr2Mo3钢的真应力受应变速率和变形温度的影响，且在低应变速率下(0.01 s^-1)出现明显的动态软化特征，6次真应变补偿型本构方程的拟合精度高；实验条件范围内，3Cr2Mo3钢的最佳热加工范围为变形温度为1110～1200℃、应变速率为0.01～1 s^-1;有限元软件DEFORM温度场结果显示，随着变形温度的升高和应变速率的降低，试样的心部与表面的温度场分布均匀，微观组织为均匀细小的动态再结晶晶粒。