304不锈钢属于奥氏体不锈钢，具有良好的耐腐蚀性、低温强度和良好的力学性能，在汽车、船舶、航天航空以及医疗器具等方面有着广泛的用途。但是由于304不锈钢属于低层错能的面心立方结构，导致全位错比较容易分解成层错宽度较大的扩展位错，而扩展位错不利于回复的进行。因此，其软化机制主要是通过再结晶。虽然在热成形过程中，能够通过再结晶来进行软化，消除加工硬化。但是热成形的产品表面质量较差、尺寸精确度较低，这样也制约了其工业应用，而具有尺寸精度高、表面质量好，综合力学性能好等优点的冷成形技术则能够满足成形制品对精度和质量的要求。但是在冷成形过程中，其加工硬化现象非常明显，这样影响加工效率和模具寿命，并且制件也容易出现裂纹。因此，研究304不锈钢在成形过程中的宏微观变化情况，对于改进工艺，指导生产是很有意义的。本文以304不锈钢型材制备与零件成形过程作为研究对象，采用实验与数值模拟相结合的方法研究其型材制备、零件成形以及材料断裂过程中的宏微观变化。在型材制备过程中，为了验证固溶处理模拟的可靠性，对原始试样进行了镦粗-固溶处理的模拟与实验；在零件成形过程中，对零件挤压成形过程进行了模拟与实验；在材料断裂过程中，研究了同坯次的304不锈钢拉伸过程中微孔的萌生、长大等微观变化。结果表明：在型材制备过程中，原始试样经过镦粗，形变诱导了马氏体相变，显微硬度从247.2HV上升到了444.0HV。镦粗后的试样在1100℃固溶处理过程中发生了再结晶，最终得到不规则的奥氏体晶粒，平均晶粒尺寸为96.86um，这与模拟结果比较吻。固溶处理后材料显微硬度下降至180.0HV，形变诱导的马氏体消失。零件成形过程中，经过拉拔、固溶处理后的材料在进行挤压成形时，零件较大变形处沿着挤压方向上有很明显的纤维组织，较小变形处晶粒尺寸变化不大，这与模拟一致。材料断裂过程中，随着拉伸开始，位错密度不断积累，晶粒内部出现由方向相同的滑移线组成的滑移带，不同晶粒内滑移带方向不同。拉伸量继续增加，晶粒取向发生明显变化，人为缺口处的晶粒发生转动，试样表面出现橘皮褶皱。通过SEM追踪发现，拉伸了0.4mm时，缺口附近出现了许多微米级的微孔，随着拉伸量的增大，微孔沿着拉伸方向被拉长，微孔的增长率却随着拉伸量的增大而呈现平缓的趋势。