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超高碳钢具有极高的强度、硬度和耐磨性,但是随着钢中碳含量的升高,钢在热变形时易出现裂纹等缺陷,影响超高碳钢的性能及应用。本文以Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V超高碳钢为研究对象,通过Gleeble-3500热模拟试实验及扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、电子背散射衍射技术（EBSD）等表征手段,并结合有限元模拟的方法,研究了Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V钢在不同温度、应变速率及压下量时材料的应力应变曲线、微观组织变化及动态再结晶规律。结合材料的本构方程、动态再结晶模型模拟了Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V钢锻压及轧制时不同工艺条件下材料的动态再结晶情况,为实际生产中热变形工艺参数的制定提供了理论依据。本研究获得的主要结论如下:（1）分析Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V钢在变形温度为950℃～1150℃,应变速率为0.01 s-1～5 s-1,应变量为0.511时流变应力曲线,建立了材料的流变应力本构方程,能够准确的描述实验钢在热变形过程中的流变行为,超高碳钢热变形激活能Q=729.37 kJ/mol,表明该钢种再结晶温度高,热变形所需应力较大。（2）通过分析不同热变形条件后Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V钢的微观组织,建立了Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V钢的动态再结晶模型,结果表明高应变量变形后的组织中晶粒均匀细小,动态再结晶更易发生。并结合TEM和EBSD实验结果,阐明了实验钢的动态再结晶机理。（3）基于实验钢的流变应力本构方程和动态再结晶模型,建立了Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V钢等温和非等温锻压过程及热轧过程中的有限元模型。分析得到了实际生产中合理的工艺参数:Fe-1.3C-5Cr-0.4Mo-0.4V超高碳钢在T=1050℃～1100℃和ε=1s-1时进行热锻加工,在T=1150℃和ε=5 s-1时进行热轧加工时,可获得晶粒细小的组织,有利于获得较高的综合力学性能。