实际生产应用中广泛存在多物理场耦合变形过程。在耦合变形时,金属电阻率变化将显著影响工件温度分布,同时温度也将使电阻率产生变化,温度还影响其他材料性能,对性能参数的测试造成极大的困难。目前高温大变形过程中材料参数的系统深入的研究还少见报道。本文基于国家自然基金项目《电热镦粗成形电热力多物理场耦合大变形机理研究》,通过对21-4N奥氏体气门钢高温大变形条件下的物理力学性能和组织的研究,明确了该钢在高温大变形条件下的导电导热和力学性能参数,对进一步建立金属材料在多物理场耦合下的材料模型有重要意义。主要内容如下：1.采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行高温等温压缩试验,运用金相显微镜和扫描电镜对变形组织进行分析；采用X射线衍射技术对试样变形区进行物相分析。高温压缩试验结果表明：试验钢高温稳态应力和峰值应力随变形温度的降低和应变速率的提高而增大。真实应变ε为0.7时,变形温度T在1000℃、1100℃,应变速率ε在0.005 s-1、0.01 s-1的试样均己发生动态再结晶。2.利用21-4N气门钢高温塑性变形时稳态应力σ、应变速率ε和变形温度T之间的相关性,求出了四个材料常数的值,其分别是：结构因子A=1.008×1018,应力水平参数α＝0.0053,应力指数n=6.1945和变形激活能Q=464.237 kJ/mol；并由回归法确定高温变形方程如下：ε=1.008×1018[sinh(0.0053σ)]6.1945exp(-464237、RT)3.采用标准四探针法,在ZEM-3型电性能测试装置中,测试了不同变形程度(真实应变ε为0.05-0.55)和不同温度(575-953℃)下的电阻率,结果表明,相同变形程度时,电阻率随温度的升高而略有上升但幅度不大；相同温度时,变形程度较小时,电阻率变化不大,随着变形程度的增加电阻率先升高后降低,出现一个峰值。这与形变诱导第二相析出,并使析出相聚集,晶内贫化,晶粒拉长有关。4.采用差热扫描量热法(DSC),在STA-449C同步热分析仪中,测试了不同变形程度(真实应变ε为0.2-0.6)和不同温度(40-1000℃)下的比热容,结果表明,不同变形程度下,试验钢随温度的升高趋势相同(即除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个热效应区析出第二相外,符合德拜模型)；当温度相同时,变形程度越大,试验钢比热容越小,且减小的趋势越明显。这是因为,变形程度越大,位错密度越多,存储能量越多,在之后的升温过程中释放出来,导致比热容降低。