目前关于金属材料热变形特性的研究很多，提出的一系列理论及方法也都被用于实际的生产过程。但是这些研究所基于的实验是等温恒定应变速率变形，而金属材料实际的热变形过程中变形温度和应变速率都是变化的，根据恒定热变形条件下得到的研究结果和规律应用于变温变应变速率热变形中是否科学并不能确定。为了探究金属材料在非恒定热变形条件下的热变形特性，本文做了变温热压缩试验和变应变速率热压缩试验，研究了316LN在非恒定热变形条件下的流变应力及晶粒组织演变规律。通过控制温度按照线性变化的变温热压缩试验，得到了变温条件下316LN的应力应变曲线。数据处理后分析了变形温度历史对于316LN流变应力的影响，降温变形过程的流变应力比等温变形的偏低，升温变形过程的流变应力比等温变形的偏高，但是在本试验条件下偏差并不是很大。通过金相实验得到316LN变温变形过程晶粒组织照片，比较了不同变温变形条件下的晶粒组织的差异。升温变形的晶粒组织比等温变形的晶粒组织细小和均匀。降温变形的晶粒组织比等温变形的晶粒组织粗大。初始温度越低，晶粒尺寸越细小。通过控制变形中应变速率按台阶升高和降低的热压缩试验，得到了变应变速率条件下316LN的应力应变曲线。分析了应变速率历史对于316LN流变应力的影响规律，应变速率升高的流变应力受应变速率历史的影响，应变速率降低的流变应力仅仅取决于当前的变形条件，受应变速率历史的影响较小。探索了应变速率升高和降低后的晶粒尺寸变化规律。