刘 坚 霍庆辉 汪宏斌 陈 卓

（上海大学材料科学与工程学院，上海 200444）

LD钢（7Cr7Mo2VSi）是由上海材料研究所研制的高强韧冷作模具钢，具有良好的耐磨性，被广泛应用于冷冲、冷锻以及剪切刀具等产品[1-2]。目前，有关LD钢的研究主要集中在表面改性[3]、热处理工艺[4-5]、切削加工性能[6]、激光表面熔凝[7]等方面，有关LD钢的热变形行为和热加工性能的研究较少。而本文选用的圆盘剪用YC1钢是在LD钢的基础上调整化学成分而研制成的，研究YC1钢的热加工性能对优化该钢种的热加工工艺及制定最佳锻造工艺参数具有指导意义。本构方程模型已经用于研究金属及合金的加工性能[8-10]，并且能够准确地预测其流变应力，其中Arrhenius模型应用较为广泛。此外，热加工图也已经广泛应用于铝合金[11]、合金钢[12]、钛合金[13]等材料。

本文采用Gleeble-3500热模拟试验机对YC1钢进行单向恒温热压缩试验，获得YC1钢的真应力-真应变曲线。为准确预测不同变形温度、应变速率及应变量下流变应力，基于传统的Arrhenius模型[14]，对流变应力本构方程进行改进。根据动态材料模型（dynamic materials model，DDM）[15]绘制YC1钢的热加工图，确定其最佳热加工区间，为生产中锻造工艺的制定提供试验及理论依据。

1 试验材料与方法

试验材料为圆盘剪用YC1工具钢，化学成分如表1所示。

表1 YC1钢的化学成分（质量分数）Table 1 Chemical composition of YC1 steel（mass fraction） %

采用线切割切取φ8 mm×12 mm圆柱体试样，表面打磨并抛光。在Gleeble-3500热模拟试验机上进行单向恒温热压缩试验。为减小夹头与试样之间的摩擦，在夹头和试样之间涂抹润滑剂并加一层0.1 mm厚的钽片。……