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为加快我国电力工业的发展，提高发电热效率、减少污染，需要提高发电机组的效率。对于目前应用较为广泛的火电和核电来说，其关键部件的工作环境恶劣，对其质量要求较高，且生产周期长，成本高，生产工艺十分复杂。因此需要对材料的热变形特性进行研究，建立其材料模型并用于计算机模拟，研究热成形过程中的宏观力学行为和微观组织演变规律，为制定合理的锻造工艺提供科学的依据。本课题选用超超临界高中压转子钢X12CrMoWVNbNl0.1.1及核电用钢SA508-3作为研究对象，在实验室条件下完成了Gleeble热模拟压缩试验，得到了其高温流动应力曲线。针对应力随应变变化的两个阶段，借助Zener-Hollomon参数确立了流动应力模型和动态再结晶动力学模型。并通过对试样的金相分析，借助Zener-Hollomon参数建立了其动态再结晶晶粒尺寸模型。模型预测的高温流动应力与晶粒尺寸与试验测定的结果吻合得较好，可用于同类钢种热变形过程的数值模拟，为热加工工艺的制定提供依据。在WINDOWS平台上使用Absoft Fortran程序开发工具对有限元软件DEFORM-3D进行二次开发，将建立的X12CrMoWVNbNl0.1.1钢和SA508-3钢动态再结晶模型（包括动态再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶动力学模型）编写进热力耦合程序，以实现这两种材料热锻过程动态再结晶过程的数值模拟。对X12CrMoWVNbNl0.1.1钢热压缩过程进行数值模拟，分析热变形过程的应变、应变速率、温度、动态再结晶晶粒尺寸和动态再结晶百分数，揭示了变形速率和变形温度等对动态再结晶的影响规律，同时也验证了模型的有效性和可靠性。对X12CrMoWVNbNl0.1.1钢设计并进行了5种高温镦拔试验及相应的数值模拟：一次镦粗，一镦一拔，两镦两拔，三镦三拔，三拔两镦。对锻后试样进行定量金相分析，获得不同工艺条件下的平均晶粒尺寸。通过综合分析试验数据和数值模拟结果，得出三镦三拔和三拔两镦都具有很好的综合效果。