特种锻件对国民经济有着重要影响,而34CrNi3MoV钢具有良好的综合力学性能,可用于制造坦克炮、火炮的管身和高压釜等构件。在实际生产中,由于构件尺寸较大,锻造难度极高,正式生产前,数值模拟仿真技术常常被用于评价和优化大型锻件的热变形工艺。然而,仿真结果的可靠性在很大程度上取决于模型预测的准确性。本文针对34CrNi3MoV钢的热加工工艺,采用热模拟试验机进行等温变形试验,对其流变特征和晶粒形貌演变进行系统研究,建立相关数学模型,并利用有限元软件对模型预测的准确性进行分析。本论文主要工作如下:首先,利用单道次等温变形试验,获得了34CrNi3MoV钢在不同变形参数条件下的应力-应变曲线,利用两种不同的唯象模型构建了本构方程,对比结果显示Arrhenius模型具有更高的预测精度。基于金相试验结果和试验数据,利用加工硬化率构建了临界特征值与Z参数的关系模型,在此基础上构建了预测动态再结晶体积分数的动力学模型和描述晶粒尺寸演变模型。其次,根据动态再结晶临界应变特征值,设计并进行了压缩道次间隙试验,对道次间隙时的再结晶行为进行分析,并基于试验结果建立了34CrNi3MoV钢的亚动态再结晶相关数学模型。结果表明,升高变形温度、延长间隙时间、加快应变速率均有利于亚动态再结晶软化率的提高,且高应变速率压缩时,可以获得更细小的新晶粒,但高温环境不利于晶粒的细化。最后,对热压缩试验过程进行仿真模拟,动态再结晶模拟结果表明,热压缩过程中动态再结晶有极高的区域选择性,在应变速率为0.1,0.01 s-1,变形温度为1100,1200℃时,试样中心部位发生完全动态再结晶,但在该条件下,中心部位晶粒尺寸较大,不利于实际生产。同时,模拟预测结果与试验结果对比显示模型预测的准确性是可靠的。