含碳量为0.3%～0.6%的中碳钢，其应用范围很广，对其强韧性能、疲劳性能、延迟断裂性能和耐磨性能等都有很高的要求。除了通过改变热处理工艺参数，获得不同的显微组织使材料性能提高外，细晶处理不失为一种普遍实用的材料改性技术，并引起广泛重视。关于低碳钢通过热变形形变诱导铁素体相变(DIFT)后快速冷却获得细晶组织，从而提高材料强度和寿命的研究工作很多。然而，对中碳钢形变和形变后空冷的奥氏体形变状态和组织细化的研究却很少。本文通过采用SHT4微机控制电液伺服万能试验机和GW1200A型高温炉，使45钢在不同温度、应变率和变形量下形变后空冷，研究了温度、应变率和变形量形变后45钢的形变力学行为和显微组织特征，为工业生产工艺的改进提供参考依据。

　　实验所用材料45钢系Φ20mm的热轧退火圆棒材料，其化学成分(质量分数，%)为：0.43C，0.26Si，0.69Mn，0.033S，0.031P。将制好的拉伸试样两端螺纹涂上耐高温油，安装在SHT4微机控制电液伺服万能试验机高温拉伸两端夹具上，然后安装上GW1200A型高温炉，根据45钢的相变温度，变形温度选取为800、760和720℃，将试样以10℃/min的速度加热到830℃，保温10min，然后进行以下二组实验：第一组是将试样以2℃/min冷却到800、760和720℃以后，停留2min，然后以1.2s-1的应变率拉伸形变(拉断)，其应变量分别为0.60、0.95和0.75，变形后立即空冷。第二组是将试样以2℃/min冷却到760℃，停留2min，以0.2s-1的应变率拉伸形变(拉断)，变形量为0.95，变形后立即空冷。

　　45钢在加热到830℃完全奥氏体化后，分别冷却到720℃、800℃形变，其流变应力峰值随温度升高而降低，在720℃快速形变后，σ-ε曲线只有一个峰值出现，形变过程中F发生动态回复形成亚晶结构，A发生动态再结晶形成等轴晶粒，使晶粒得到细化，空冷后晶粒平均直径为5μm，而未形变时平均晶粒直径20μm。45钢在加热到830℃完全奥氏体化后冷却到760℃以两种应变率形变，σ-ε曲线均有两个峰值出现，A发生了形变诱导F相变和动态回复及动态再结晶，晶粒得到了细化。以0.2s-1形变空冷后，晶粒平均直径7μm，以1.2s-1形变空冷后，晶粒平均直径6μm，且流变应力峰值在相同温度形变时随应变率的增加而上升，形变诱导F量随应变率增加而增多，而应变量随应变率的增加无明显变化。45钢在加热到830℃完全奥氏体化后冷却到800℃形变，形变温度过高，σ-ε曲线只有一个峰值出现，形变过程中A发生完全动态在结晶，空冷后晶粒平均直径10μm。