LNG储罐长期服役在-162℃的极低温环境下,储罐材料需具备良好的低温韧性、高强塑性、优良焊接性能等。目前,LNG储罐材料多采用9%Ni钢、奥氏体不锈钢、铝合金以及殷瓦钢。高锰钢由于具有低成本、高强度、高塑性和良好的低温韧性的优点,使其在LNG储罐上的应用具有巨大潜力。近年,韩国已经成功开发出了高锰低温容器用钢以及配套的焊材,并写入了 ASTM标准,而国内LNG储罐用高Mn奥氏体钢的研究尚处于起步阶段。本文针对一种Fe-Mn-C-Cr高锰奥氏体钢,重点研究TMCP和热处理工艺对实验钢组织性能的影响规律及韧化机理,为工业化生产提供关键基础数据。研究获得的主要成果如下:（1）系统研究了 TMCP工艺对实验钢组织性能的影响规律。结果表明,随着终轧温度的降低,屈服强度升高,而低温韧性显著下降。终轧温度在960℃以上,均可得到再结晶奥氏体组织,且随着终轧温度由1083℃降低至966℃,再结晶奥氏体晶粒尺寸由17.3μm细化至8.5μm。在两阶段轧制条件下,可得的硬化奥氏体组织。发现轧后冷却方式对实验钢的组织性能影响不显著。（2）系统研究了热处理工艺对再结晶轧制和两阶段轧制实验钢组织性能的影响规律。随热处理温度由150℃升高至900℃,奥氏体晶粒尺寸几乎不变,屈服强度呈略微下降趋势,但500～900℃之间为脆性区间,严重恶化低温韧性。发现在900℃以上进行热处理时,再结晶奥氏体晶粒呈明显的长大趋势,屈服强度略微下降,但低温夏比冲击吸收功和室温拉伸塑性大幅增加。对于两阶段轧制实验钢,800℃再结晶退火后,随着保温时间的延长,再结晶分数增加,屈服强度和抗拉强度下降,但低温韧性未得到改善。1000℃再结晶退火后,组织均发生再结晶。随着保温时间的延长,晶粒逐渐长大,强度下降,塑性和韧性提高。20min之后,组织性能都趋于稳定。（3）利用电子背散射系统（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）对实验钢的微观组织进行观察,分析晶界偏聚、晶界析出和晶粒尺寸对实验钢低温韧性的影响规律及机理。实验结果表明,800℃热处理后,在晶界处有Mn、Cr的碳化物析出,不利于形变孪晶的形核,同时降低界面结合力,严重恶化低温韧性。晶粒尺寸越大,在冲击断口附近的组织中观察到更多的形变孪晶,实验钢的低温韧性越好。