大型支承辊系炉卷轧机上的关键零部件，由于其工作环境特殊，对支承辊的耐磨性、耐高温性、抗断裂性、硬度、强韧性等性能有高的要求。反复的动态再结晶能得到较为细小的等轴晶，且晶粒内部由于变形，存在着较高的位错密度和位错缠结，能较好的改善材料的组织和性能。本文采用Gleebles-1500试验机对大型支承辊材料45Cr4NiMoV钢进行了热模拟压缩试验。通过试验获得真应力-应变曲线，采用Zener-Hollomon参数法来构建合金的本构模型；根据功率耗散理论，利用动态材料模型建立了45Cr4NiMoV钢的热加工图，通过对热加工图的分析，识别出稳定变形区域和失稳区域，为其热加工工艺提供了理论参考，确定45Cr4NiMoV钢高温变形时的最佳工艺参数范围。探讨了Poliak等人运用加工硬化率(θ)的方法来确定合金的动态再结晶临界应变，即认为临界条件与lnθ-ε曲线上的拐点及-(lnθ)/ε-ε曲线上的极小值相对应，建立了45Cr4NiMoV动态再结晶的临界应变模型。研究了45Cr4NiMoV钢的动态再结晶动力学行为，基于Avrami模型，建立了动态再结晶晶粒尺寸演变模型、特征应变模型，动态再结晶百分数模型。应用Deform-2D软件获得了45Cr4NiMoV钢试样内部的动态再结晶分数以及晶粒尺寸分布情况，通过与金相实验的结果对比，表明所建立的模型可以预测45Cr4NiMoV钢热变形过程中的微观组织演变过程。并应用Deform-3D软件对大型支承辊热变形过程中的组织演变进行了预测。