由于300M钢具有高强度、高断裂韧性、良好的抗疲劳性能等优点,其在飞机起落架等大型航空关键承力结构件上应用十分广泛。大型结构件的锻造过程一般包括开坯锻造和模锻,在开坯锻造时,锻造的不均匀会导致组织的粗晶和混晶,这将严重影响锻件的最终使用性能。而目前针对铸态300M钢热变形行为的研究还鲜有报道,并且开坯锻造时成形工艺参数难以控制。因此,本文重点研究铸态300M钢的热变形行为,分别建立了铸态300M钢本构方程及动态再结晶等材料模型。并且本文借助有限元模拟软件DEFORM,对铸态300M钢铸锭的开坯锻造过程进行了有限元模拟,得到了优化后开坯锻造工艺参数,并成功应用到实际生产中。本文研究内容主要包括以下三点:（1）铸态300M钢热变形行为研究。对铸态300M钢进行单道次等轴热压缩实验,得到真应力-应变曲线后,并对曲线进行摩擦和温度修正,建立了本构方程和热加工图以及动态再结晶等材料模型。从热加工图中得到铸态300M钢的最佳热变形工艺窗口:变形温度为1080℃¹200℃、应变速率为0.01 s^-10.8 s^-1。（2）铸态300M钢材料模型验证。对铸态300M钢双锥试样进行了镦粗实验,分析了双锥试样镦粗后的微观组织,结果表明,双锥试样的再结晶程度表层到心部逐渐变大,晶粒先在原奥氏体晶界上形核,再结晶晶粒随着变形量的增加随后向晶内扩展。借助DEFORM软件对双锥试样镦粗过程进行了模拟,镦粗后的试样的应变从表层到心部逐渐增大,再结晶程度也随之增大,再结晶体积分数和应变的关系呈S型。实验与模拟结果的误差较小,表明建立的材料模型能较好的预测铸态300M钢的热变形过程。（3）大型300M钢铸锭开坯工艺优化。对铸态300M钢的开坯锻造过程中的镦粗和拔长过程进行了数值模拟,确定了300M钢开坯锻造的基本工艺,开坯过程包括五次镦粗和拔长,每次镦粗的压下量为50%,拔长时的错砧量为200 mm,进给量为600 mm。将此工艺运用到实际生产中,并解剖现场开坯后的300M钢方坯锻件,结果表明,此锻造工艺满足了300M钢开坯锻造的晶粒度要求。