在热变形过程当中，材料的宏观性能在很大程度上是由其晶粒组织决定的。本文通过对GCr15钢的动态再结晶过程进行研究，探寻材料内部的微观晶粒演化规律，从而得到材料最理想的宏观力学性能。以往对于动态再结晶的研究，主要是采用实验与理论推导相结合的方法，这种方法操作困难，成本高，实验周期长，并且很难直接观察到材料内部的微观组织演变过程，有很大的局限性。随着新的模拟技术以及高性能计算机的出现，利用计算机来研究材料的晶粒组织已成为一种趋势，其中元胞自动机方法就是一种分析材料组织的方法，与以往的模拟模型和数值计算方法相比，它在计算和模拟中的应有更加普遍。元胞自动机方法同时具有随机性和确定性，它可以将系统的、复杂的物理模型，通过一定规则转化成一系列离散的、简单的数学计算模型。因此，在本文中，采用的为数值模拟方法，利用MATLAB语言编程，把动态再结晶的演变规律转化为元胞自动机中的计算法则，完成相关模型的构造。通过实验得到母材晶粒尺寸，位错密度等所需参数，并将GCr15材料的单道次热压缩的实验结果，与元胞自动机模型的模拟结果进行比对，验证模型的正确性与准确性；改变模型中的变形温度、应变速率等加工工艺参数，进行多组比对实验，探讨初始晶粒尺寸，变形温度和应变速率对GCr15材料动态再结晶的影响，并根据轧环软件的模拟结果，对模型进行优化，以达到使用要求；体会该种模拟方法的优点与不足，简要的分析元胞自动机在该类模拟中的发展方向。通过与相关实验结果对比，验证了模型的准确性。充分探讨了热压缩过程的三大工艺因素：初始晶粒尺寸，变形温度，应变速率，对热变形的影响规律。通过simufact软件的模拟结果，通过改变三大类工艺参数，改进元胞自动机模型，将其适用于轧环，表明了该模型对轧环的指导意义。