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30CrNi3MoV钢是一种中碳Cr-Ni-Mo-V钢,具有很好的综合力学性能,一般用于制造汽轮机转子、飞机主轴、阀箱等产品。这些产品在生产时,多采用锻造成型,锻件较大,很容易产生粗晶、混晶,从而削弱了材料的性能,大大降低了产品的使用寿命。本文通过对30CrNi3MoV钢进行热压缩实验,研究其热形变与动态再结晶行为,获得最佳的热加工参数范围,实现对产品的成型与最终组织控制,为30CrNi3MoV钢实际生产提供理论依据;由于最佳的热加工参数范围窄,而大锻件实际锻造过程中很难在较窄范围内精确控制锻件不同部位的热加工参数,导致部分锻件锻后依旧会产生粗晶、混晶。因此通过对30CrNi3MoV钢锻后试样粗化,再进行正火工艺处理,研究正火工艺是否具有很好的隔断试验钢组织遗传的效果,以达到消除混晶、细化晶粒的目的。本文主要研究结果如下:(1)30CrNi3MoV钢真应力-真应变曲线有3种不同特征:高温小应变速率时,曲线呈动态再结晶特征;低温小应变速率时,曲线为动态回复特征;应变速率较大时,流变应力随应变量的增加而逐渐增大,无明显的峰值应力。采用5次多项式拟合构建的应变耦合流变应力本构方程具有很高的精确度,根据该方程计算出的预测值与试验值的平均相对误差为3.2%,相关性系数R值为0.993。30CrNi3MoV钢最佳的热加工工艺参数范围是:变形温度为1020~1150℃、应变速率为0.03~0.35 s-1。(2)30CrNi3MoV钢在高温小应变速率下更容易发生动态再结晶,其热变形激活能为328.2 k J/mol;通过加工硬化率随流变应力变化曲线(θ-σ)的拐点确定临界应变,得到εc=0.51εp;构建了动态再结晶百分数及其平均晶粒尺寸模型,两个模型的预测值与实验值吻合度都很高,可以很好的预测试验钢的动态再结晶百分数及其晶粒尺寸;当应变速率为0.1 s-1,变形温度为1050℃时,试验钢的晶粒最细小、均匀,平均晶粒尺寸约为19.9μm。(3)经过三次高温正火后,试样的平均晶粒度从0级细化至8.5级,而且晶粒分布非常均匀,组织遗传得到了抑制,粗晶、混晶被消除;而经过两次临界区高温侧正火后,晶粒度为5.5级50%+8.5级40%+10.5级10%,晶粒有了很大程度的细化,但是粗晶、混晶依旧严重,隔断组织遗传效果不好。