随着我国工业的迅猛发展,石油、天然气等资源的使用量急剧增加,储量日趋贫乏,导致钻采深度不断加大,钻采环境日趋复杂。高氮奥氏体不锈钢凭借优异的无磁性能、耐腐蚀性能、力学性能和疲劳性能被广泛应用于制造深层油气钻采装备。然而,我国对高氮奥氏体不锈钢的研发起步较晚,目前仍面临许多制造难题,其中热加工过程易开裂是限制其工业化生产的关键问题。因此,明晰热变形行为、优化热加工工艺,对推进高氮奥氏体不锈钢国产化具有重要意义。本研究利用Thermecmastor-Z热模拟机进行了单道次热压缩实验,系统研究了无磁钻铤用高氮奥氏体不锈钢P550的热变形行为。基于流变应力曲线分析构建了适用于P550的最佳本构模型;利用金相显微镜和透射电子显微镜分析了变形组织,揭示了变形温度和应变速率对动态再结晶的影响规律;根据动态材料模型理论构建了热加工图,并利用EBSD和TEM分析了稳定区和失稳区的变形组织,明晰了失稳机制,并优化获得了最佳热加工窗口。得到主要结论如下:高氮奥氏体不锈钢P550的流变曲线为典型动态再结晶型曲线,热变形抗力随变形温度提高或应变速率减小而降低。同时,评判了原始Johnson-Cook（JC）模型、指数型JC模型、耦合型JC模型和Arrhenius模型的预测精度,发现Arrhenius模型的预测精度最高（R=0.9827、AARE=5.19%）,因此选取Arrhenius模型作为P550最终的预测模型,并获得其热变形激活能Q=850.54 kJ·mol-1。动态再结晶程度随变形温度升高而增大。这是由于温度提高为材料热变形提供了更为充足的能量,加快了位错湮灭,促进了动态再结晶晶粒形核。动态再结晶程度随应变速率的提高先降低后升高。这是由于低速率（0.05 s-1）变形时,动态再结晶的临界位错密度较低,动态再结晶容易进行;应变速率提高（0.5 s-1）,变形时间缩短,动态再结晶临界位错密度提高,再结晶难度增大;应变速率进一步提高（5.0 s-1）,绝热升温效应导致局部变形温度较高,促进了动态再结晶进行。因此,高速率下变形,变形时间缩短,对动态再结晶的抑制作用小于绝热升温对动态再结晶促进作用,促进动态再结晶的进行;反之,则抑制动态再结晶的进行。低温低速率（900℃、0.05 s-1）变形时,变形温度较低是造成流变失稳的主要因素:低温变形时变形能量不足,导致位错运动受阻,小角度晶界向大角度晶界（主要是∑3或∑9晶界）的转变受到抑制,阻碍了动态再结晶的进行;中温高速率（1100℃、5.0 s-1）变形时,应变速率较高是造成流变失稳的主要因素:应变速率较高会产生绝热升温效应,导致局部集中变形,发生流变失稳;高温低速率（1200℃、0.05 s-1）变形时,应变速率较低是造成流变失稳的主要因素:应变速率较低导致变形时间较长,混晶程度增大,发生变形失稳。基于热加工图并结合组织分析,优化获得P550的最佳热加工窗口为:1100～1200℃、0.5～4.5 s-1。