陈学文，杨怡思，司亚辉，张博

(河南科技大学 材料科学与工程学院，河南 洛阳 471023)

0 引言

GCr15钢是高碳、高铬轴承用钢，是轴承行业常用的钢种之一，由于制造技术的发展，材料的产量与质量逐年提高，在全世界轴承钢的生产总量中达到85%以上[1]。目前，关于GCr15轴承钢的研究大多都专注于热处理[2]、表面技术[3]以及高温变形[4]等方向。实际生产中，GCr15钢多采用高温成形的方式，虽然成形较容易但是会带来严重的表面脱碳及材料浪费，而温热成形不仅能够解决该问题，还能够细化晶粒，提高材料的性能，因此，对GCr15钢在温热成形温度范围的可成形性研究非常重要。

热加工图能够分析并预测金属材料在热成形过程中各个区域的变形特征，以便掌握热加工的“安全区”与“非安全区”。目前对材料热成形性分析多是基于传统的二维热加工图[5-10]。文献[11]利用热压缩试验研究了纯镍N6的热加工性和动态再结晶机制，构建纯镍N6的本构方程和二维热加工图，并结合显微组织观察得到纯镍N6动态再结晶的主要和辅助机制。文献[12]研究了27SiMn钢的热变形特性，绘制了27SiMn钢的二维热加工图，并对该合金的热加工工艺进行设计与优化，获得了适宜加工的条件。文献[13]研究钽颗粒增强TiAl复合材料的热变形特性，通过绘制不同应变下的加工图，得到热加工的优化参数，研究显微组织演变过程，发现动态再结晶在此过程中起着重要作用。

随着加工图研究进展的推进，学者们发现对于存在着明显应变软化效应的材料，应变对材料的可成形性具有显著影响[14-15]，只有构建包含应变的三维热加工图，才可以更准确地描述材料在不同条件下的可成形性[16-18]。……