本文对大部分现有的C-Mn钢热轧过程奥氏体显微组织演变模型的适用性进行了 评价，得出Jonas & Hodgson的再结晶模型的结果与分析更吻合，适用性较好。采用物理模拟的方法对适用性较好的模型进行了优化。得出了发生动态再结晶时的形变激活能Q<,def>,稳态应力模型，临界应变模型，动态再结晶百分数模型以及动态再结晶晶粒尺寸模型。将流变应力分为加工硬化型、加工硬化+动态回复型、加工硬化+动态回复+动态再结晶型。并且回归得到三种类型流变应力的宏观模型，由模型预测的曲线与实验曲线符合得较好。 综合本实验建立的动态再结晶模型及流变应力模型与Jonas的静态/亚动态再结晶及晶粒长大模型，形成一套完整的显微组织演变模型。将基于显微组织演变模型预测得到的平均流变应力与基于工业现场轧机数据计算得到的平均流变应力进行了比较。得到本实验预测的流变应力与轧机数据计算的流变应力较接近，能更准确的预报实际轧制过程。并且对可能存在的误差进行了分析。 应用ANSYS有限元软件对热模拟压缩过程进行了模拟，结合显微组织分析了非均匀应变对奥氏体动态再结晶和晶粒尺寸的影响。得出等效应变对晶粒细化的影响存在 一个临界值，而剪应变对奥氏体晶粒尺寸的影响更大。