Zr-4合金具有高熔点、低密度、比强高、热中子吸收截面低、良好的耐蚀性及适中的力学性能等系列优点,被广泛应用于航空航天、核工业、化工和医疗等行业。本文通过等温恒应变速率热压缩试验,研究铸态Zr-4合金在变形温度750¹000℃、应变速率0.001¹0s^-1和最大变形量为70%的试验条件下的热变形行为和组织演变规律,为Zr-4合金工艺参数的选择和组织性能的优化提供一定的指导。Zr-4合金的流动应力随着温度的升高和应变速率的减小而降低。初始变形阶段流变应力随应变的增大急剧增大,在应变0.05左右达到峰值;之后流动应力在低应变速率范围0.001¹s^-1内,呈现出稳态流动的特征;在高应变速率10s^-1时,出现应力不连续屈服现象。基于应力、应变数据,通过考虑应变补偿的Arrhenius唯象型模型和BP人工神经网络构建了Zr-4合金的本构关系模型,结果显示BP人工神经网络模型更适合用于构建该合金的本构关系,其预测值与实验值之间的平均相对误差为4.83%,相关系数为0.99。变形温度对Zr-4合金显微组织的影响如下:（1）?（5）（28）0.001s^-1（低应变速率）和?（5）（28）0.1s^-1（中等应变速率）条件下,在一定温度范围内,原始片状组织球化率随着温度的升高而升高;（2）?（5）（28）10s^-1（高应变速率）,原始片状组织内部出现局部塑形流动、扭折等缺陷,随着温度的进一步升高,片状组织边界出现球化现象。应变速率对Zr-4合金显微组织的影响如下:（1）变形温度T（28）750℃时（低温,?单相区）,?（5）?s1 ^1-时,?（5）的改变对Zr-4合金组织的影响不大;（2）变形温度T（28）800℃时（中温,?单相区）和变形温度T（28）900℃时（中温,（?（10）?）双相区）,在一定应变速率范围内,Zr-4合金显微组织球化率随着?（5）的增大而降低;（3）变形温度T（28）1000℃时（高温,?单相区）,随着?（5）的增大,晶粒由近等轴状变为扁平状,且晶内存在大量细针状组织。基于动态材料模型中的Prasad失稳判据绘制出Zr-4合金不同应变量条件下的加工图,可以看出加工图中的失稳区域随着应变量的增加而增大,结合显微组织分析可以得出Zr-4合金最佳的加工区域为:（1）在?单相区,变形温度775⁸13℃、应变速率为0.18⁰.41s^-1;（2）在?单相区,变形温度965⁹75℃、应变速率为0.28⁰.47s^-1。