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本文利用Thermo-calc软件计算出人体友好型高氮钢的理论合金相图。对采用加压冶炼工艺冶炼的四种试验用钢以及Cr21Mn17钢进行热加工性能、机械性能和组织变化的研究。利用Gleeble-1500D热模拟试验机,结合金相观察等手段,对试验用钢的热变形行为、显微组织变化和高温变形机制进行了深入研究。通过动态材料模型,建立了6#钢的热加工图,研究其高温变形特性；通过室温拉伸测试以及在不同热处理制度后的冲击试验,研究6#钢和Cr21Mnl7钢的机械性能；通过不同的热处理制度,研究在不同的温度和时间下几种试验用钢的组织演变规律。研究不同的热变形条件(变形温度、变形速率、变形量)对5#、6#和Cr21Mnl7钢高温变形的影响规律,发现三种试验用钢是动态再结晶型合金,对温度和变形速率比较敏感。5#钢、6#钢与Cr21Mn17钢在900℃～1100℃热变形时,峰值应力σp与变形速率ε呈幂指数关系。变形条件对6#钢的微观组织影响较大,变形速率为0.1s-1,在900℃～950℃时晶粒粗大,严重的压扁拉长,表现为动态回复组织；1000℃～1050℃时动态再结晶开始,产生细小的再结晶晶粒,为动态再结晶组织；1100℃时再结晶晶粒长大而且均匀,在该温度下6#钢的热加工性能最佳。通过对热变形方程的建立与热激活能的计算,得到了较好的分析结果：5#钢、6#钢与Cr21Mnl7钢的热激活能分别为Q5=406.4KJ/mol、Q6=388.63KJ/mol、 Qcr21Mn17=339.28KJ/mol;三种钢的热变形方程分别为：根据动态材料模型建立了6#钢在应变量为0.2、0.4和0.6时的热加工图。并根据6#钢的热加工图对其热变形过程进行分析,结果表明塑性失稳区随应变量的增加而缩小,应变量为0.2时最佳热加工工艺参数为温度1010℃～1100℃,应变速率从0.001s-1～0.0032s-1之间的区域；应变量为0.4时最佳热加工工艺参数为温度985℃～1100℃,应变速率在0.001s-1～0.0032s-1之间的区域；应变量为0.6时最佳热加工工艺参数为温度1000℃～1030℃,应变速率从0.001s-1～0.0016s-1之间的区域。结合真应力-真应变曲线分析热加工图,得到在试验条件下中温低应变速率时是产生动态再结晶的最佳区域。通过6#钢和Cr21Mn17钢的室温拉伸试验和不同热处理制度下的冲击试验,结果表明在两种钢的塑韧性都较好,拉伸断口形貌以微孔聚集型为主；在700℃～900℃时冲击功随温度的增加而降低,冲击断口形貌以沿晶断裂为主。Cu元素添加到6#钢后,降低了6#钢的硬度,提高了6#钢的冷加工成形性；通过对1#、3#、5#、6#钢和Cr21Mn17钢的锻态、固溶态和退火态组织演变的观察,表现出不同的组织形貌。观察6#钢退火组织,随退火温度的增加晶粒尺寸逐渐增加,硬度降低；而在1100℃时随保温时间的增加硬度变化不明显。