AerMet100钢是一种二次硬化超高强度钢。本文主要针对此钢的热变形行为及回火过程对的组织演变及强韧性能的影响进行研究,通过引入形变时效、预时效、双时效等新工艺深入探讨其组织演变机理并优化材料的综合力学性能。通过适当的预时效+正常时效处理后获得了较佳的强度与韧性。采用Gleeble-3500热模拟实验机对AerMet100钢进行热压缩试验,研究其在变形温度为850¹150℃和应变速率为0.01¹0s-1条件下的的动态再结晶行为。结果表明:变形温度的升高与应变速率的降低有利于发生动态再结晶。通过对实验数据回归分析,得到变形激活能Q为402 kJ/mol,同时建立了高温变形本构关系,动态再结晶临界应变模型、动态再结晶体积分数模型及晶粒尺寸模型。利用所建立模型对动态再结晶行为进行预测,得到变形温度的下降及应变速率的增加会推迟动态再结晶发生的规律与实际情况一致。对AerMet100钢进行热变形及形变时效试验。分析了形变时效工艺对马氏体组织及硬度的影响。结果表明:随形变时效温度升高,马氏体板条尺寸增大,硬度下降。510℃时的组织长大趋势被阻碍且硬度有所回升,这是由于发生了形变诱导析出,弥散的合金析出相钉扎了位错并阻碍了马氏体组织的生长。形变时效过程中发生析出行为的温度范围在510℃附近,保温时间不应长于180s。对锻后AerMet100钢进行多种工艺的回火试验,研究了不同工艺参数及时效过程对组织及力学性能的影响。460⁵10℃范围内正常时效,随着时效温度的升高马氏体板条尺寸先减小后增大,强度与硬度均先增大后减小,而冲击韧性随温度升高持续增大。在480℃时效后的组织最细小,硬度与抗拉强度均达到峰值。预时效+正常时效（510℃×30min,+482℃×5h）处理可以获得优良的强韧性能,其抗拉强度为1946MPa,冲击功为104J。其原因是由于预时效过程中510℃高温促进了间隙C原子向马氏体板条边界扩散,使膜状A_R的含量增加,另外由于时效温度的升高,使Co、Ni原子在M板条边界富集,提高了膜状A_R的稳定性,改善了韧性。而30min的高温保温时间不至于使析出相M₂C长大并与基体脱离共格关系,析出强化作用并未减弱。