Page 128 - 机械工程材料2025年第三期

杨哲懿，等：耐磨钢高温压缩变形的本构模型构建及热加工图

Constitutive Model Establishment and Hot Processing Map of Wear-Resistant
Steel in High-Temperature Compression Deformation

YANG Zheyi , MENG Fanzhi , YANG Bo , GAO Lei , WANG Shuai , WANG Zuncheng 1, 2
1, 2
3
1, 2
1, 2
3
(1. State Key Laboratory of Metallic Materials for Marine Equipment and Application, Anshan 114009, China; 2.Hot Rolling
Product Research Institute, Ansteel Group Iron and Steel Research Institute, Anshan 114009, China;
3.Hot-rolled Steel Factory, Ansteel Co., Ltd. , Anshan 114021, China)
Abstract: The wear-resistant steel was subjected to single pass thermal compression deformation at high
−1
temperatures (800‒1 200 ℃) and medium strain rates (0.1, 1, 5, 10 s ) with Gleeble-3800 thermal simulator. The
thermal compression deformation behavior of the steel was studied. According to the true stress-true strain data, the
traditional Arrhenius equation was improved by introducing the influence of the true strain, and then the constitutive
model was established. The calculated results were compared with test results. The hot processing map was drawn to
determine the reasonable processing range. The results show that the flow stress of the test steel decreased with the
increase of deformation temperature or the decrease of strain rate. With the increase of deformation, the true stress first
increased to the peak stress and then became stable, except at high temperature (not less than 1 100 ℃) and low strain
−1
rate (0.1 s ), the true stress first decreased slightly after reaching the peak stress and then became stable. The true stress
obtained by the established constitutive model was in good agreement with the test results, with the average relative error
of 3.79% and the linear correlation coefficient of 0.997 5, indicating that the constitutive model could accurately predict
−1
the rheological behavior of the test steel at the deformation temperature of 800‒1 200 ℃ and the strain rate of 0.1‒10 s .
The reasonable processing range of the test steel under single pass thermal compression deformation was true strain of no
−1
more than 0.5, strain rate of no more than 10 s , and deformation temperature of 900‒1 100 ℃.
Key words: wear-resistant steel; constitutive model; hot processing map; single pass thermal compression

2025年“材料氢致损伤行为与抗氢损伤调控方法”专题征稿启事

氢能作为一种清洁、高效、可持续的二次能源，被视 特邀专题主编
为21世纪最具发展潜力的清洁能源，是人类的战略能源 孙彬涵（华东理工大学教授）；温建锋（华东理工大学
发展方向，是实现碳达峰、碳中和工作最富成效的技术方 教授）
案之一。氢能在解决能源危机、全球变暖及环境污染等问 写作要求
题方面将发挥重要作用。在氢制取、氢储运、氢利用的过 综述文章要求能总结材料氢致损伤行为与抗氢损伤
程中，设备所用材料长期在氢环境下工作，会出现性能恶 调控方法的研究现状并提出前瞻性的发展方向；研究类文
化的现象，尤其是高强金属材料极易在氢环境下发生损伤 章要求能反映该领域的最新研究成果，数据详实、方法新
失效，往往质量分数百万分之几的氢浓度就足以使其发生
颖、理论分析有深度、结果可靠；模拟类文章要求有相应
无预警脆断，这严重影响了材料的使用寿命以及结构的安
的试验验证；应用类文章要求具有实际推广价值，研究要
全可靠性。为了深入探讨材料氢致损伤的内在机制，展示 有系统性，有理论分析。
最新的抗氢损伤调控方法及研究成果，推动该领域的学术
时间安排
交流与技术创新，《机械工程材料》于2025年第12期推出
投稿截止时间：2025年9月30日
“材料氢致损伤行为与抗氢损伤调控方法”专题，现公开
出版时间：2025年12月
征集相关领域的高水平研究论文及综述。
征稿范围 投稿方式
（1） 临氢环境材料性能测试方法； 通过期刊网站https://jxgccl.mat-test.com“投审稿系
（2） 临氢环境材料及部件服役寿命评价方法； 统”进入投稿页面，选择《机械工程材料》，进入“作者投
（3） 临氢环境下材料损伤断裂机理； 稿”，按系统要求填写信息，上传稿件，请作者备注所投
（4） 考虑氢损伤的材料性能预测方法； 专题。
（5） 抗氢损伤防护方法； 联系电话：021-65541496；021-65556775-368
（6） 表面抗氢涂层技术； E-mail：mem@mat-test.com
（7） 基于数据驱动的材料抗损伤设计及制造方法。 《机械工程材料》编辑部
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