锻件的组织和力学性能与很多因素有关,而锻造比是影响锻件质量的最主要因素之一。锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。锻造比越大,锻件的变形程度就高,而变形程度直接关系到材料最终夹杂物尺寸、材料共晶碳化物的破碎程度、材料最终成形后的纤维流向及密度等,对材料的综合性能产生较大的影响,因此研究锻造比对材料的力学性能及微观组织的影响规律对有效控制锻件性能具有非常重要的实际意义。本文以轧制45#钢为实验材料,制定不同锻造比的热镦粗实验,获得不同锻造比的锻件,并通过对数值模拟软件的二次开发,得到了锻件的锻造比、等效应变、温度场等参数的分布规律,为锻件的力学性能试样选取提供依据。模拟结果表明：不同锻造比锻件内的锻造比(即变形程度)分布是不均匀的,明显分为大锻造比区域、平均锻造比区域和小锻造比区域。设计不同锻造比锻件的力学性能试样选取方案,通过对不同锻造比锻件的试样进行单向拉伸实验和冲击实验,研究不同锻造比对轧钢材力学性能的影响规律。力学性能实验表明：在相同热处理条件下,进行一定锻造比的塑性变形,能够明显提高轧钢材的强度指标与塑性指标,当锻造比到达一定值时,锻件的组织性能变化激烈,其强度提高到最好,但韧性明显下降。通过对不同锻造比锻件的试样进行金相组织观察实验,研究不同锻造比对轧钢材微观组织的影响规律。实验结果表明：在相同的应变速率条件下,锻造比(即塑性变形程度)越大,锻件组织中的动态再结晶越明显,当锻造比达到一定值时,原始晶粒就会被新生的再结晶晶粒取代,发生较完全的动态再结晶。根据分析平砧镦粗时产生锻造比不均匀性的原因,确定了3类提高锻造比均匀性的工艺方案,分别为改变坯料与模具的边界条件、改变坯料形状、改变镦粗变形方式。采用有限元数值模拟方法对比分析了各种工艺方案的锻件锻造比和几何尺寸均匀性,模拟结果表明：改变平砧镦粗的变形方式能够有效的提高锻件锻造比及几何尺寸均匀性。