随着科技与经济飞速发展,各行各业对钢铁材料的需求逐渐增加。高强钢因其优异的强度性能而广泛应用于工程机械、汽车制造、建筑结构等领域。在保证材料强度的前提下,降低成本、提高韧性、塑性和焊接性成为了超高强钢未来的发展方向,用以满足更高的工业需求和性能要求。本文在Si-Mn-Cr系钢基础上,加入少量的Mo、Ni等元素,随后研究不同控轧控冷工艺参数对实验钢组织性能影响,不同离线淬火+回火工艺和不同回火工艺对实验钢组织性能影响。主要工作内容和研究成果如下:(1)综合考虑各元素在钢中的作用合理设计实验钢的化学成分,严格控制有害元素成分。在不损害实验钢性能前提下尽可能少的添加合金元素以降低生产成本,并使多种强化机制协同发挥作用,进一步提高实验钢的强度。(2)测算实验钢临界温度,确定Ac1温度为658.5℃,Ac3温度为831.7℃;Ar1温度为683.8℃,Ar3温度为841.0℃。对实验钢奥氏体连续冷却相变行为进行研究,改变冷却速率,观察实验钢显微组织变化,绘制出静态CCT曲线和动态CCT曲线。得出实验钢冷却过程为奥氏体-马氏体转变特点。压缩变形使整个CCT曲线的位置向左上方偏移。且随着冷却速率的加大,马氏体组织细化。(3)进行实验室热轧实验,结果表明:轧制温度较低时,实验钢具有优良的强韧性匹配,冲击韧性随轧制温度的升高而降低。第二阶段轧制温度为850℃时,屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为908MPa、1342MPa、12.7%,0℃和-20℃冲击功为104.68J、57.27J。250℃空冷和淬火具有良好的综合力学性能,均得到板条马氏体组织。250℃空冷时屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为950MPa、1359MPa、13.3%,0□和-20℃的冲击功分别为173.32J、167.16J。淬火实验钢屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为1060MPa、1413MPa、14.7%,0℃ 和-20℃ 的冲击功分别为 150.53J、104.91J。(4)通过不同回火工艺实验,结果表明:在200～400℃之间回火时,随着回火温度的升高,回火马氏体组织逐渐粗化,有不规则碳化物析出,冲击功降低,屈服强度升高,抗拉强度降低。(5)通过不同离线淬火+回火工艺实验,结果表明:实验钢冲击韧性与控轧控冷后相比显著提高,屈服强度和抗拉强度均降低。随着离线淬火过程中奥氏体化温度的升高,试样冲击功略有下降,屈服强度和抗拉强度降低,延伸率升高。