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海洋石油钻井平台用厚规格钢板要求具有高强度、高韧性、抗疲劳、耐腐蚀、抗层状撕裂以及易焊性等综合性能。本文采用低碳、复合添加Nb.V.Ti和Ni等合金元素的成分设计路线,研究了TMCP工艺中终冷温度、冷却方式、冷却路径以及试验钢中Ni元素含量等因素对海洋平台用钢组织性能的影响,并且研究了轧后热处理工艺对试验钢强韧性能的影响,提出了TMCP+L+T的工艺路线,此工艺可以在不大幅降低强度的前提下显著改善试验钢的低温韧性,获得强韧性能匹配良好的海洋平台用钢。论文主要工作如下：(1)利用MMS-300热力模拟试验机,测定了奥氏体在900℃分别经过未变形和25%变形后的连续冷却转变曲线,结果表明,未变形时,在0.5℃/s-30℃/s的冷却速度范围内,均可获得贝氏体组织,并且当冷却速度大于10℃/s时,试验钢显微组织中开始出现马氏体组织。经25%变形后,冷却速度小于2℃/s时,出现铁素体相区,发生铁素体相变,冷却速度大于10℃/s时,开始出现马氏体相变,在..5℃/s-30℃/s的冷却速度范围内,依然可以获得贝氏体组织。在900℃进行变形处理,可以促进铁素体相变,一定程度上抑制贝氏体相变。(2)通过两次实验室热轧试验,研究了试验钢的控轧控冷工艺对组织性能的影响。研究结果表明,试验钢中添加的Ni含量存在有最佳值,其含量在0.53%～0.8%范围内时,轧后显微组织中M/A岛呈细小岛状,分布弥散,试验钢的韧脆转变温度相对最低,低温韧性最好。(3)分别对轧后试验钢采用TMCP+T和TMCP+L+T的热处理工艺路线,研究热处理工艺对试验钢组织性能的影响。结果表明,TMCP+L+T处理后,试验钢屈服强度大于500MPa,抗拉强度大于650MPa,同时低温冲击韧性显著改善,-60℃和-80℃的横向夏比冲击功均可达到150J以上。热处理后的显微组织为块状铁素体和回火索氏体／回火贝氏体的复相组织,大量细小、弥散的(Nb.Ti)(C.N)析出物产生强烈的析出强化效果,可以有效地提高实验钢的强度。