二次硬化型超高强度钢M54因其具有优异的强韧匹配性、显著的抗应力腐蚀能力、成本廉价等优点,在高端装备制造业有着很强的应用潜力。但是其锻后开裂的问题还有待解决,并且其应用前景还可以进一步的拓展。本文针对M54以上的两个问题展开了系统的研究,首先借助于Gleeble-1500D热模拟实验机研究了变形温度、应变速率对M54热塑性(断面收缩率)的影响规律;此外,通过Gleeble-1500D热模拟二次拉伸实验,模拟了M54经连续锻造后其热塑性的情况,并通过M54锻后的热塑性来评估其锻后开裂的风险;最后通过高温拉伸实验对M54的热软化抗力进行研究,以期拓展M54的应用前景。本论文主要研究成果如下:1.在1000℃以下,应变速率和变形温度均显著影响M54的热塑性;并且此温度区间内,应变速率的降低对M54热塑性恶化作用显著;在750~1000℃内,M54的热塑性随温度的升高而显著上升;而在600~750℃内,M54的热塑性随温度的升高而有明显的下降。当变形温度高于1000℃时,应变速率和变形温度对M54热塑性的影响相对较小。2.经过二次拉伸的M54钢的抗拉强度主要受第二拉伸道次的影响,第一拉伸道次对二次拉伸的抗拉强度的影响极其微小。第一拉伸道次和第二拉伸道次均对二次拉伸的M54钢的断面收缩率有影响,并且第一拉伸道次的拉伸温度越高,有利于发生动态再结晶,从而提高断面收缩率,改善热塑性。3.应变速率和变形温度均通过影响微裂纹扩展的方式、扩展程度和动态再结晶的程度来影响断面收缩率;并且降低应变速率或降低变形温度均会诱发拉伸试样的晶间脆性。4.若以1100℃为开锻温度,800℃为终锻温度,M54锻件经过整个连续锻造过程后,其断面收缩率约为63%,非常邻近钢的脆性区,较为容易出现锻后开裂的情况。M54在连续锻造过程中,应以高的温度进行开锻,终锻时应以高应变速率进行锻造,才能获得更为良好的热塑性,从而降低断后开裂的风险。5.室温至500℃的温度范围内,M54的热软化抗力优于AerMet100的热软化抗力。在室温至400℃的温度区间内,M54的热软化抗力略高于AerMet100;在400~500℃温度区间内,M54的热软化抗力相比于AerMet100的热软化抗力具有显著优势。