42CrMo（美國牌號：AISI 4140）是具有代表性的中碳低合金鋼之一。42CrMo高強度鋼由于其強度、韌性和耐磨性的良好平衡，被廣泛用于許多通用零件，包括汽車曲軸、撞錘、主軸、撬杠和齒圈。42CrMo 鋼含有鉻和鉬作為合金元素，可以在很寬的范圍內(nèi)進行熱處理，以提供適當?shù)挠捕?、強度和延展性的綜合優(yōu)勢 。高強度鋼塑性成形過程中的一個重要問題是是否可以在材料不發(fā)生任何斷裂的情況下進行所需的變形。由于與大應(yīng)變相關(guān)的微裂紋的發(fā)展或由于與材料行為和邊界條件相關(guān)的塑性不穩(wěn)定性，在金屬成形過程中很自然地發(fā)生由延性損傷引起的斷裂。然而，在工業(yè)實踐中，設(shè)計師的經(jīng)驗知識對產(chǎn)品的無斷裂質(zhì)量至關(guān)重要，但這通常需要大量的努力和大量的時間。因此，迫切需要預測和預防斷裂，這是成型工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的主要特征。如果可以預測變形工件內(nèi)部導致斷裂的條件，那么選擇合適的工藝參數(shù)條件和修改成型工藝以生產(chǎn)出質(zhì)量可靠的產(chǎn)品可能是可行的，明顯節(jié)省時間和成本。

作為可成形性的重要指標，塑性成形過程中的塑性損傷可以描述為局部溫度、應(yīng)變和應(yīng)力狀態(tài)的函數(shù)。例如，可以使用有效應(yīng)力模型計算產(chǎn)生的損傷，通過將柯西應(yīng)力張量拆分為壓縮部分和拉伸部分來考慮裂紋閉合效應(yīng)。因此，可以通過在有限元軟件中實現(xiàn)損傷模型來模擬工業(yè)過程中的材料損傷狀態(tài)。因此，損傷程度，即斷裂趨勢，可以表征為損傷值與延性斷裂準則（DFC）的比值。從歷史上看，韌性斷裂標準基于實驗工作，該工作利用與實際工業(yè)應(yīng)用相關(guān)的變形過程 。然而，這樣的方法是耗時的并且很少導致未來缺陷問題的通用解決方案。到目前為止，Cockcroft-Latham 等斷裂準則適用于大塊金屬成形模擬中的韌性斷裂。通常臨界損傷值被認為是材料的常數(shù)，如屈服應(yīng)力、應(yīng)力極限。科克羅夫特和萊瑟姆還沒有闡明了臨界損壞數(shù)值是否依賴于溫度和應(yīng)變速率。但在金屬成形過程中，不同區(qū)域和不同成形階段的變形條件變化很大，因此需要建立適用于各種變形條件的斷裂準則。

本研究的目的是研究 42CrMo板材 高強鋼損傷演化與變形參數(shù)之間的自然關(guān)系，然后根據(jù)變形參數(shù)構(gòu)建延性斷裂準則直方圖。提出了損傷敏感率的創(chuàng)新概念，作為評估韌性斷裂標準的基本中間量。至于創(chuàng)新方法，熱壓縮模擬、有限元模擬和數(shù)學計算是必要的，這導致物理實驗和數(shù)值計算為確定變化的延性斷裂準則（VDFC）提供了相互支持。毫無疑問，基于VDFC，42CrMo高強鋼在各種成形過程中的斷裂位置和斷裂力矩可以準確、方便地預測。