动车组运行速度的快速提升对铁路安全运行提出了极高的要求,也使车轴等机车关键零部件的质量要求越来越高,所以提高车轴的锻造质量成为了国内车轴制造商的主要目标。车轴用EA4T钢具有优异的强韧性,是制造车轴的主要材料之一。本文以EA4T钢车轴为研究对象,研究EA4T钢的高温流变行为,在此基础上构建微观组织演化模型并耦合到有限元软件中;随后开展车轴锻造过程的宏微观集成仿真,用于指导车轴的锻造工艺设计。本文主要成果如下:（1）构建了车轴用EA4T钢高温变形的Hansel-Spittel模型、Arrhenius模型与耦合应变的Arrhenius模型,结合T=900℃～1200℃,ε?=0.1s^-1～20s^-1的Gleeble单道次热压缩实验结果,对比三个本构方程的预测值和实验值发现:耦合应变的Arrhenius模型对整个变形过程的应力预测精度最高,且能够表征出动态再结晶软化引起的应力下降现象。（2）晶粒长大模型的构建。针对车轴在热锻成形前需经历长时间高温加热的特点,研究了EA4T钢在不同温度和不同保温时间下的晶粒长大规律,建立了该钢种的晶粒长大模型,为制定合理的加热工艺提供了依据。（3）基于单、双道次热压缩实验,研究了不同形变参数对EA4T钢再结晶软化的影响,建立了反映EA4T钢软化特性的数学模型。车轴锻造属于多道次、多工步热锻成形,成形过程中材料会发生多种软化行为,包括动态再结晶软化行为,道次间隔时间内发生的亚动态再结晶及静态再结晶软化行为。（4）开展EA4T钢热锻成形宏微观集成仿真。将所建立的流变模型、再结晶模型和晶粒长大模型,结合用户子程序与EA4T钢材料文件,植入到有限元软件中,实现车轴锻造过程的宏微观集成仿真。（5）建立了针对某类车轴快锻成形的工艺设计流程。研究了圆形砧弧面半径与倒棱压下量的关系,以及锻造时坯料旋转角度与步进量需满足的约束条件,可用于确定圆形砧的几何尺寸和各锻造工步的工艺参数,保证车轴在锻造过程中的尺寸精度,提高锻造质量。