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高压转子是超超临界发电机组的一个重要零件，工作环境的恶劣要求它应具有优良的高温蠕变性能、热疲劳性能以及低周疲劳性能等。12%Cr钢是近年来常用于制作高压转子的一种耐热钢，但是由于该钢合金成分高，加之高压转子尺寸大，导致其在热加工过程中产生粗晶、混晶及组织异常等问题较多，机械性能变差，零件质量很难控制。因此，研究12%Cr超超临界高压转子在锻造及锻后热处理过程中组织、性能变化，对改善热加工工艺，提高锻件产品质量，具有重要的理论价值与现实意义。本文综合锻造及锻后热处理两大工艺，通过测定12%Cr钢的CCT曲线、研究奥氏体晶粒长大、高温铁素体析出与消除规律、测试热处理温度场传热系数、模拟锻造过程、进行锻后热处理物理实验等，系统研究了12%Cr钢在锻造及锻后热处理共同作用下的组织性能变化，并最终优化了锻后热处理工艺。主要结论有：使用膨胀法在Gleeble-1500D热模拟试验机测定12%Cr钢的CCT曲线，并得出该钢的Ac1温度、Ac3温度及Ms点温度，由此可推断锻造及锻后热处理加热与冷却工艺。根据CCT曲线提供的温度参考，确定热处理温度区间，研究了此区间内奥氏体长大规律，为锻后热处理过程晶粒变化提供参考依据。研究了高温铁素体析出与消除的规律，结果显示加热温度超过1160℃时会导致高温铁素体的大量析出，并验证高温铁素体存在使钢的力学性能下降；只有通过锻造产生大变形的方法下才能很好的消除高温铁素体，且钢的力学性能提升较大。使用热电偶测12%Cr钢模拟件在空冷、炉冷下各测点温度，并据此计算在空冷、炉冷条件下的换热系数，经验证准确性后，利用其模拟超超临界转子在锻造及热处理过程中温度场的变化，为制定加热及冷却工艺提供依据。使用DEFORM-3D软件模拟12%Cr超超临界高压转子整体自由锻工艺，并预测锻后晶粒度范围，制备小型试样使其经锻后符合此晶粒度范围，分别进行不同时长的锻后热处理工艺，模拟超超临界高压转子在锻后热处理工艺中组织、力学性能的变化，并根据试验结果最终优化锻后热处理工艺。