Cu-15Ni-8Sn合金具有优异的力学性能、导电导热性能、耐磨耐腐蚀性能和抗应力松弛性能,被视为最有潜力的铍铜合金替代品。该合金在飞机起落装置、航空航天工程、海洋工程装备及电气工程等领域具有十分广阔的应用前景。众多学者对该合金的相变、微合金化、制备工艺以及热处理进行了大量系统的研究,并在实验室条件下制备出了兼具高强度和高塑性的Cu-15Ni-8Sn合金。但目前,研究依然侧重于实验室条件下的小尺寸试样,对于该合金的工程化应用的相关报道鲜有耳闻。在大规格棒材生产中,成分偏析、表面及内部缺陷、各部位组织非均匀性等问题会更加严重。探究大规格棒材生产工艺对实现该合金工程化运用具有重要意义。因此,本文以实现Cu-15Ni-8Sn工程化应用为目的,进行大规格Cu-15Ni-8Sn合金热挤压数值模拟,并通过分析多物理场模拟结果优化工艺参数。随后进行大规格棒材的实际生产,分析棒材组织、性能特征,以期为该合金系的工业化制备提供理论基础。本文的主要结论如下:（1）基于Cu-15Ni-8Sn合金在热压缩试验下的流变应力数据,构建三种本构方程:应变补偿型Arrhenius模型、修正的Johnson-Cook（JC）模型和修正Zerilli-Armstrong（ZA）模型。并通过相对误差、相关系数和平均相对误差三种指标对所构建模型进行比较分析。结果表明:应变补偿型Arrhenius模型具备最高的预测精度,其相关系数为0.997,AARE为0.034,且相对误差在±10%以内的样本比例为95%。此外,通过对热压缩实验样品进行微观组织表征,构建动态再结晶临界模型,并采用实验与数值模拟相结合的方式,对构建的动态再结晶临界模型进行验证。结果表明:该动态再结晶临界模型具有较高的准确性。（2）基于构建的材料模型,进行大规格Cu-15Ni-8Sn合金热挤压数值模拟,并分析多物理场模拟结果。结果表明:挤压棒内部各物理场分布不均匀,从挤压棒外部至心部,应变速率和应力逐渐降低、温度和晶粒尺寸逐渐增大。与此同时,各物理场受锭坯初始温度和挤压速度影响较大。挤压速度越快,应变速率和应力越大,晶粒尺寸均匀性改善,但对平均晶粒尺寸影响较小;锭坯初始温度越高,应力越小,平均晶粒尺寸越大,同时晶粒尺寸均匀性恶化,但对应变速率影响较小。（3）基于热挤压数值模拟,对热挤压参数进行优化分析。最佳热挤压参数为:锭坯初始温度900-920℃,挤压速度3-4 mm/s。随后利用该优化参数,进行Φ100mm棒材的热挤压生产,分析其微观组织特征。结果表明:从挤压棒心部至1/2半径处,其显微组织由动态再结晶形成的细晶区和变形形成的伸长晶组成,且伸长晶的体积分数逐渐增加;从挤压棒1/2半径至外部,伸长晶发生再结晶形成了粗晶区,因而其显微组织由细晶区和粗晶区组成。且粗晶区体积分数逐渐增加,挤压棒外部则完全由粗晶组成。（4）对大规格棒材进行820℃/1h固溶+400℃/4h时效的热处理,探究热处理对其组织、力学性能非均匀性的改善。结果表明:热处理可以显著改善组织、提高力学性能,有效降低组织和力学性能的非均匀性。经热处理后,细晶区的平均晶粒尺寸由6.87μm下降至5.15μm,非均匀性由2.45下降至0.4;粗晶区的平均晶粒尺寸由31.1μm下降至28.2μm,非均匀性由5.7下降1.9;挤压棒平均布氏硬度由261HB提高到342HB,非均匀性由11.17下降至5.4。经热处理后,挤压棒各部位抗拉强度在940-980MPa之间,同时保持有12%-16%的延伸率。