随着现代形变理论的发展,对结构钢热塑性成形的研究已不再局限于宏观定性的试验研究,而是着重于内部微观组织的变化和力学性能的预测和控制.采用单道次、双道次压缩和单道次压缩保温试验等物理模拟的方法,对35CrMo和20CrMnTi结构钢在热变形过程中的再结晶规律进行了研究.热变形造成的奥氏体组织结构变化将影响到奥氏体随后冷却过程中的相变,通过热模拟实验,研究了变形量、变形温度、变形速率和变形后停留时间对热变形奥氏体相变过程的影响.该文全面、综合考虑热变形过程的储存能变化,在此基础上以超组元模型为热力学基础,得到了多组元钢在热变形时的热力学参数,并以35CrMo结构钢为例进行了具体计算.基于热—力耦合弹塑性有限元法与金属微观组织演变的数学模型,在MARC有限元软件平台上开发了一个结构钢热变形过程动态再结晶组织演化和随后静态再结晶过程的数值模拟系统.提出采用有限元法计算奥氏体连续冷却过程中的温度场,根据转变动力学和应用两种类型的TTT曲线的回归方程计算相变量,对35CrMo钢在未形变和热变形后奥氏体连续冷却过程中的组织转变行为进行模拟,给出了冷却过程瞬态温度场和组织转变的进行过程.