300M钢是一种应用极广的低合金高强度钢,经常用于制造各种重要承力构件,其锻件的主要成形方法为热锻,而锻造工艺参数在很大程度上会对300M钢锻件的组织及其性能产生影响。因此,通过实验的手段建立300M高强钢的本构方程及微观组织演变模型,并将模型嵌入Deform-3D有限元分析软件来模拟300M钢大锻件热成形过程及预测其微观组织分布,对于实现大锻件质量的控制非常重要。本文利用Gleeble-3800热模拟实验机对300M高强钢进行热压缩实验,得到其在不同变形条件下的应力应变曲线,并对变形温度、应变速率以及不同间隔保温时间对其应力的影响规律进行分析。通过对实验数据进行拟合,建立300M高强钢热变形性能参数与Z参数的函数关系,并以Arrhenius双曲正弦方程为基础,建立了适用于300M钢热变形过程的本构模型。通过对压缩完成后的样品进行金相制备及数据统计分析,得到了各变形参数对300M高强钢热变形过程中的平均晶粒度、再结晶晶粒度、再结晶体积分数等的影响规律,基于统计数据建立了300M高强钢热锻过程中的动态再结晶模型、亚动态再结晶模型及静态再结晶模型。将建立的热变形本构模型及微观组织演变模型导入Deform-3D软件对300M主起落架外筒模锻件的成形过程进行模拟。根据模拟结果,分析了锻件的成形情况及应力应变等的变化规律,并对其平均晶粒度、再结晶晶粒度、再结晶体积分数等微观组织演变参量进行了预测。最后将模拟结果与相同变形条件下的实验结果相对比,验证了该模拟的正确性。