本课题通过单道次压缩试验，对F40MnV结构钢在热变形过程中的再结晶规律进行了研究。针对F40MnV结构钢高温流动应力随变形的两个阶段的不同，分别建立其高温流动应力模型，反映材料微观组织的变化特征。全面研究了高温流动应力模型参数与Zener-Hollomon参数的关系并以试验数据为基础，通过线性回归法拟合出不同参数与Z参数的数学关系，这些参数包括屈服应力 ；饱和流动应力 ；稳态流动应力 ；峰值应变 ，临界应变 ；参数 以及 。同时计算了F40MnV结构钢的变形激活能为Q=278.6KJ/mol。通过研究不同变形温度、不同变形速率下F40MnV钢的金相照片，验证了发生动态再结晶的条件为：变形温度足够高，应变速率足够低的观点。并以Avrami方程为基础建立了F40MnV结构钢的动态再结晶分数及晶粒尺寸数学模型。 通过设计晶粒长大实验，研究不同温度条件下奥氏体晶粒长大金相图，得出抑制晶粒长大，控制晶粒尺寸的方法，并在此基础上建立了F40MnV钢晶粒长大数学模型。 基于热－力耦合弹塑性有限元法与金属微观组织演变的数学模型，在MSC.MARC 有限元软件平台上开发了一个结构钢热变形过程动态再结晶组织演化和随后静态再结晶过程的数值模拟系统。