大型锻件作为大型成套设备的核心零部件，在国民经济建设、国防装备发展和现代尖端科学技术重大装置的建设中起着非常重要的作用。然而，如果锻造工艺不恰当，很容易出现混晶。混晶严重时，锻件的屈服强度下降、冲击韧性降低、脆性转变温度上升，给工件的运行带来了严重隐患。由于大锻件尺寸大、生产周期长，现场试验研究混晶的形成规律既费时又不经济，因此建立大锻件材料在高温变形条件下的微观组织演变模型，通过仿真研究压下量、变形温度和压下速度对混晶的影响，得出混晶的形成规律具有重要的理论意义和工程实用价值。为了使大锻件数值模拟更真实的反应实际，提高模拟精度，考虑了初始晶粒度对35CrMo钢动态再结晶的影响，研究了初始晶粒度、变形量、变形温度和变形速率对流动应力、动态再结晶的影响。首先通过加热试验获得不同等级晶粒尺寸。然后利用Gleeble-3500热力模拟试验机进行35CrMo钢的热压缩模拟试验，获得不同变形条件下的真应力-应变曲线，建立其流动应力本构模型。并采用金相分析法，观测不同热压缩工艺下试样内部的奥氏体晶粒形貌，建立了描述35CrMo钢奥氏体动态再结晶的数学模型。对DEFORM-3D软件进行二次开发，将流动应力本构模型及微观组织演变模型嵌入软件，并利用DEFORM-3D软件仿真单道次热压缩试验，对比模拟与试验结果，验证了模型的可靠性。参照13500t船用螺旋桨轴大锻件的锻造工艺，仿真研究不同压下量、变形温度及压下速度下的混晶状态，结果表明增大压下量、提高变形温度或者减小压下速度可减小混晶度，为优化混晶缺陷提供了基础依据。