42CrNiMoV鋼作為一種高強度低合金鋼，廣泛應用于各個工業領域，尤其是在海洋油氣田開采中，由于它具有較高的力學性能、低溫沖擊性能和抗硫化氫腐蝕性能，常用于生產井口頭、防噴器、連接器、導管頭和閥箱等各種耐壓構件等。目前世界海洋石油開采已經逐漸從近海轉向深海，但國內在深水鉆井與裝備的材料設計和制造上與國際水平相差較大。

中國第一重型機械股份公司的研究人員采用Gleeble-3500熱模擬試驗機對42CrNiMoV鋼進行高溫熱壓縮試驗，并以此為基礎，建立了不同變形條件下的真應力-真應變本構方程，從而準確預測流變應力與變形溫度和變形速率之間的關系。另一方面，結合真應力應變曲線，對熱壓縮試樣的再結晶情況進行了分析，為發展海洋采油用井口鍛件材料提供理論支持。

根據海洋井口鍛件抗硫化物應力開裂（SSC）高強度鋼合金化設計準則，以及JMatPro模擬計算的結果，在保證合適硬度和強度的基礎上，盡量提高材料的韌性要求（低溫沖擊)及抗硫化氫應力腐蝕性能，結合目前國際石油設備制造企業的改進型合金成分的調研成果，設計了42CrNiMoV合金鋼的成分。根據所設計的化學成分，采用真空電磁感應熔煉技術進行冶煉。

鋼錠取樣并加工成Φ10mm×15mm標準試樣，用Gleeble-3500熱模擬試驗機進行熱壓縮試驗。熱壓縮變形溫度分別為850℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃和1200℃，保溫3min，然后冷卻至相應變形溫度進行熱壓縮試驗。試驗過程中，試樣兩端粘結鉭片和石墨片進行潤滑，標樣中間焊接熱電偶用于測量試樣溫度，試驗中監控載荷、應力、應變、溫度以及位移。試驗結果表明：

（1）采用熱模擬試驗機進行了熱壓縮試驗，試樣經過熱壓縮后沒有發現開裂現象。應變速率為0.01s-1和0.1s-1時，應力應變曲線以動態再結晶型為主，在晶界處大量細小晶粒形核，發生再結晶；應變速率為1s-1時，應力應變曲線以動態回復型為主，通過位錯的攀移和亞晶的合并，原有晶粒發生多邊形化，晶粒以等軸晶為主；應變速率為10s-1時，應力應變曲線以加工硬化型為主，晶粒隨著試樣的壓縮而變形。

（2）通過對本構方程的修正，計算得到42CrNiMoV鋼的應變激活能Q=414728.01J/mol。得到流變應力本構方程。將通過本構方程計算得到的流變應力與實測值進行比較，結果比較吻合，平均誤差為4.02%。