研究和开发钢铁材料高温大压下轧制工艺理论及其相关技术,对改善连铸坯的质量,提升最终产品的性能具有重要的实际意义。为了通过高温大压下轧制工艺获得性能优异的板坯,材料的高温特性和轧制过程中的工艺参数十分重要。通过对实验钢高温热变形过程中的金属流变规律和动态再结晶行为的深入研究,可以获得具有一定实用价值的工艺参数,以指导连铸大压下工艺的工业实践。同时,在钢铁材料变形行为的研究中,对于接近固相线温度区间内钢铁材料高温流变特性的研究鲜有涉及。因此,本文利用MMS-300热模拟实验机研究实验用中碳钢在接近连铸凝固区的高温热变形行为,研究了中碳钢变形温度及应变速率等变形条件对实验钢的流变应力和微观组织的影响,并建立了相应的本构模型和动态再结晶的相关模型,不仅扩充了材料数据库,对开发高温大压下轧制工艺也具有重要的意义。本文开展的主要研究工作如下:（1）通过在MMS-300热模拟实验机上进行热压缩模拟实验,得到中碳钢高温流变应力曲线,研究实验钢高温压缩变形条件下的应力-应变关系,求解实验钢高温塑性变形本构方程系数并建立该实验钢在实验条件范围内的材料高温本构模型,模型的预测值与实验值吻合效果较好。（2）研究并分析了实验钢的动态再结晶过程。通过观测实验钢的显微组织,结合流变应力曲线,建立实验钢在高温变形过程中的动态再结晶模型,主要包括动态再结晶动力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型。根据实验钢的显微组织,得到不同变形条件下微观组织的变化规律;分析变形工艺参数对实验钢动态再结晶临界应变、动态再结晶分数以及动态再结晶晶粒尺寸的影响规律。（3）利用本构模型和DEFORM3D有限元模拟软件,对实验钢高温大压下轧制工艺过程进行数值模拟,获得高温大压下轧制工艺下温度和等效应变的耦合场,并根据数值模拟结果,制定热模拟实验工艺,利用高温压缩实验模拟板坯厚度方向特征部位的变形过程,与连铸坯原始组织对比,分析各部位动态再结晶及变形特征。同时开展实验钢高温大压下轧制中试实验,对板坯变形前后的组织进行分析。