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超低碳贝氏体钢以其独特的合金化设计、优良的综合性能和廉价的成本,在海洋工程中得到越来越多的应用。本文的研究目的为开发一种适用于海洋工程的低成本、低合金、高强度、具有良好的低温韧性和耐腐蚀性能的新钢种。研究合金元素对超低碳低合金钢组织和力学性能的影响,利用热模拟实验对钢的连续冷却转变曲线进行测定,并对对其高温塑性做了研究,改进和完善热变形工艺参数,为工业化生产具有良好综合力学性能和耐蚀性能的海洋工程用钢提供理论和实验依据。本文参阅国内外海洋工程用钢的化学成分及力学特性,在课题组前期工作的基础上,设计出两种成分不同的实验钢。在Gleeble-2000热模拟试验机上,测定了实验钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,利用热膨胀法并结合金相-硬度法,测定了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)；研究了冷却速度对该钢组织及硬度的影响。冷却速度小于1℃/s,转变产物为铁素体和珠光体；冷却速度为1℃/s,开始出现少量粒状贝氏体；随冷却速度的增大,铁素体和珠光体含量逐渐降低,贝氏体含量逐渐增多；冷速在3～25℃/s范围内,转变产物主要为贝氏体。动态CCT曲线的测定为该钢种生产中控制轧制工艺和控制冷却工艺的制定提供依据。采用轧后直接水冷与空冷的TMCP工艺和终轧后先保温40s然后再喷水冷却的TMCP+RPC工艺将坯料轧制成12mm厚板材,测试了热轧态板材的室温拉伸性能和冲击韧性；观察热轧态的金相显微组织,利用扫描电镜分析了M/A组织对实验钢力学性能的影响。组织观察实验发现：在空冷条件下,组织由粒状贝氏体和准多边形铁素体组成；轧后直接喷水冷却时,组织主要是粒状贝氏体；弛豫一段时间后喷水冷却,M/A小岛数量增多；降低终轧温度至830℃,M/A小岛更加细小弥散。测试实验钢的力学性能发现,C2钢在不同轧制工艺下其强度均高于C1钢,C1钢韧性好于C2钢。对比不同实验工艺,强度与韧性随冷却速度的增大而升高。弛豫后的实验钢韧性得到了提高,相应地,强度就有一定程度的下降。降低终轧温度后强度变化不大,而塑性与韧性得到显著提高。实验钢经低温轧制后喷水冷却的综合力学性能最佳。P的添加对实验钢的低温韧性影响不大。在Gleeble-2000热模拟机上测定了实验钢连铸坯的热塑性,研究高温下钢的抗拉强度和塑性的变化规律和特点。得出实验钢存在第1脆性区(凝固温度～1300℃)和第Ⅲ脆性区(750～800℃),但不存在第Ⅱ脆性区。连铸坯顶弯、矫直温度应避开第Ⅲ脆性温度区,高于800℃(特别是连铸坯的边部),二冷区冷却尽量采用弱冷,有利于提高塑性,避免连铸坯表面裂纹的产生。