40Cr钢是合金结构钢,因其具有良好的冲击韧性和抗拉性能等,目前广泛的应用在我国的机械制造业中,主要用来制造轴类零件。但由于内部容易出现网状铁素体组织,极易发生断裂。本文对40Cr钢的高温变形、连续冷却转变、轧制工艺和热处理工艺进行研究,分析组织转变,铁素体含量变化以及性能的变化规律。主要研究工作如下:（1）通过单道次压缩实验对实验钢高温变形行为进行了研究,得到了实验钢在不同工艺下的应力-应变曲线和奥氏体组织形貌。实验钢在950℃以上的温度进行变形时,完全发生动态再结晶,在1050℃变形时,奥氏体晶粒发生粗化。（2）根据热膨胀法得到实验钢在不同冷速下的相变点,结合金相组织和硬度,绘制出实验钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线。对比变形和未变形的连续冷却转变曲线,可以发现变形促进先共析铁素体相变,扩大了铁素体和珠光体转变的冷却速率区间和转变温度,使铁素体和珠光体转变区向左移。（3）利用热模拟实验机研究了不同轧制工艺参数对组织和硬度的影响规律。结果表明,单道次变形时,组织中的铁素体多为细条状,铁素体含量高时网状结构明显,铁素体含量低时硬度超标;两道次变形+保温可以使铁素体呈多边形状,在增加铁素体含量的同时使铁素体分布均匀,改善组织,降低硬度。得到最优的轧制方案为在950℃和850℃进行两道次变形,应变速率为10s-1,总应变量为0.6,两次变形温度之间和变形刚结束时采用超快冷,在715℃～745℃之间保温10分钟以上,再空冷到室温。（4）研究了实验钢在不同热处理工艺下的组织性能变化规律。实验结果表明,适当加长高温回火的时间可以同时提高实验钢的强度和韧性,降低硬度;淬火温度在Ac3附近的亚温淬火可以提高实验钢的性能,并保留原始组织中的铁素体,淬火前组织的形貌对热处理后的性能也有很大的影响。得到的最优热处理工艺为在760℃ 淬火 0.5h,在 520℃回火 1h。（5）模拟生产现场对实验钢进行了最优方案的控轧控冷和热处理实验,观察组织并测量力学性能。结果表明,控轧控冷实验后的组织中不存在网状铁素体,力学性能提升,热处理后的晶粒细小,拥有良好的性能。