以连续介质不可逆热力学为基本理论框架,建立了涉及变温—变形—相变相互耦合的统一物理模型.该模型定量地表达了应力和内能等热力学函数分布及其演化的基本规律.从相变的微观形核长大机制出发,在随机形核和各向同性长大的前提下,推导得到了微分—积分形式的宏观相变动力学方程,给出了该动力学方程的数值解法,探讨了利用相变膨胀试验数据确定形核率和长大速度的方法.进一步讨论了该相变动力学模型的等温动力学自相似性、等动力学性和动力学可叠加性,并且与其他动力学模型进行了对比.试验测定了2.25Cr-1Mo钢不同显微组织不同温度下的热膨胀系数、相变膨胀系数、相变动力学参数、屈服强度和塑性模量,试验测定了贝氏体相变的相变塑性系数以及应力对贝氏体相变动力学的影响系数.在阶梯变温拉伸试验的基础上,提出了等效变形硬化模型,试验确定了不同显微组织的应变换算系数,给出了根据该模型得到的屈服强度在连续变温—变形—相变过程中演化规律的定量表达式以及相应的弹塑性本构方程.开发了适用于变温—变形—相变耦合的三维有限元计算程序,并用精确解对程序的正确性进行了校验.