支承辊是轧钢设备的核心部件,由于其工作环境恶劣,一般体积较大,重量较重,对其质量要求也较高,是大型锻件的典型代表。支承辊一般情况下都是小批量甚至是单件生产,锻件质量大,消耗资源多,生产成本高,不允许出现锻造失败。显然传统的经验主义和试错方法已不能满足现代的锻造需求。因此,研究支承辊材料的热变形特性,建立相关的模型,运用数值模拟技术,对支承辊锻造过程的形状变化和微观组织演化进行模拟,从而优化锻造工艺,可以代替部分实际锻造试验,缩短产品周期,降低生产费用,是研究大锻件材料变形特性、实现控形控性最有力的手段。本文选取支承辊用材料Cr5钢为研究对象,通过热模拟试验和金相试验获得大量的试验数据,并以此为依据,建立该种材料的热变形流动应力模型和动态再结晶模型。在Gleeble-1500D热模拟试验机上对Cr5试样进行压缩,得到的流变应力曲线具有典型动态再结晶特征。基于Hansel-Spittel模型建立该材料的流动应力模型,通过与试验数据对比发现该模型能很好的描述Cr5钢的流变应力特征。基于动态材料模型,建立反映Cr5钢可加工性能的热加工图,通过分析合理制定热加工工艺参数。运用加工硬化率的方法,建立Cr5钢的动态再结晶临界应变模型。通过流变应力曲线和定量金相试验,建立Cr5钢的动态再结晶百分数模型和晶粒尺寸模型。将上述模型导入FORGE软件对Cr5钢的热压缩过程进行模拟,其结果与试验结果吻合较好,表明可以用上述模型来模拟Cr5钢热变形过程的微观组织演化,并用FORGE-3D对支承辊锻造过程的宏微观变化进行了模拟仿真。