新型热作模具钢5CrNiMoVNb的热变形行为研究

为了研究热作模具钢5CrNiMoVNb的热变形行为,利用Gleeble3800热模拟试验机进行单道次热压缩实验,获得了应变速率为0.001～0.1s-1和变形温度1030～1230℃条件下的高温流变应力曲线.应用双曲正弦函数构建了与应变有关的材料本构模型并验证,并基于动态材料模型构建了三维功率耗散图和三维失稳图,将二者叠加得到典型应变下的热加工图.结果表明,所有变形条件下的高温流变应力曲线均呈现典型动态再结晶特征,并且由于奥氏体基体析出强化相含量、动态再结晶体积分数的影响,流变应力随变形温度的降低或应变速率的增大而增大.基于5CrNiMoVNb钢的本构模型计算的流变应力值与实验值的相关性系数为0.992 7,较高的相关性系数表明建立的高温流变应力模型能够比较准确地预测合金的流变应力.此外,根据不同条件下的三维功率耗散图和三维失稳图可知,随着应变的增大,功率耗散峰值区向中温、高应变速率区域扩散,热变形失稳仅容易出现在低应变、低变形温度和高应变速率区域.真应变为0.8时,最佳的加工工艺参数范围为:变形温度为1 080～1 200℃,应变速率为 0.01～0.1 s-1.