论文主要内容包括:1通过实验室热轧实验,分析了加热温度、开轧温度、终轧温度、卷取温度、冷却速度等工艺参数对超细晶粒钢力学性能的影响,明确了能够使低碳钢晶粒细化并改善其组织和性能的轧制条件.2通过对工业生产超细晶粒钢以及热轧实验钢测定强度与塑性,并结合微观组织研究其强韧化机制表明:超细晶粒钢的铁素体晶粒尺寸在3~5um之间,显微组织为铁素体、珠光体并含有一定量的贝氏体,在细晶强化、固溶强化和相变强化等复合强化作用下,400MPa级超细晶粒钢的屈服强度达到420MPa以上,延伸率达到30%以上,具有良好的强度与塑性,生产工艺稳定,适合工业性大批量生产,用户的使用性能良好.3通过对工业生产超细晶粒钢进行低温系列冲击试验,测定其低温韧脆转变温度表明:超细晶粒钢与相同碳含量的传统轧制工艺生产的板材相比,韧脆转变温度明显降低,低温韧性显著提高,在发生断裂时能够阻碍裂纹的进一步扩展,使低温韧脆转变温度达到-70℃以下.4通过对工业生产超细晶粒钢焊接工艺和焊接方法的研究表明,采用二氧化碳气体保护焊或手工焊,在适当的焊接电流和较小的线能量输入的条件下,ANS400的焊接性能很好,焊后的力学性能高于Q345.