本论文对低碳和超低碳冷轧搪瓷钢的微观组织特征、织构演变、成形性能和抗鳞爆性能进行了系统研究与分析。通过实验室条件下的工艺模拟,重点研究了低碳冷轧搪瓷钢化学成分对组织性能的影响,超低碳冷轧搪瓷钢Ti4C2S2和Ti(C,N)两种第二相粒子的析出规律及其对织构演变、成形性能和抗鳞爆性能的影响。论文的主要工作如下：(1)优化了低碳冷轧搪瓷钢的化学成分,深入研究了S、Mn和B元素对低碳冷轧搪瓷钢组织性能的影响。低碳钢中的氢陷阱数量很少,需要在钢中增加第二相如渗碳体、MnS和钛钒的碳氮化物等作为氢陷阱。提高钢中的S、Mn含量可以增加MnS的数量,细化铁素体组织,使渗碳体更加弥散分布,有效提高搪瓷钢的抗鳞爆性能。但S、Mn含量的增加不利于搪瓷钢板的深冲性能。微量B可粗化铁素体组织,促使更多的渗碳体颗粒在铁素体晶粒内析出,使退火板的r-值和断后伸长率有较大幅度提高。B、N原子在晶界、渗碳体和MnS处偏聚,增加了渗碳体、MnS与基体界面附近弹性应力场的晶格畸变程度,使H原子更加容易落入氢陷阱内,且可提高H原子脱离H陷阱位置的激活能门槛值。适当增加S、Mn含量,并添加微量B元素,可在改善钢板成形性能的同时,进一步提高低碳冷轧搪瓷钢的抗鳞爆性能。(2)系统研究了热轧卷取及冷轧退火工艺对低碳冷轧搪瓷钢组织性能的影响,确定了优化的工艺参数,提高了产品的综合性能。热轧板作为冷轧原料是最终产品具有良好质量的重要前提。低碳冷轧搪瓷钢热轧板采用相对较高的卷取温度可同时提高冷轧退火板的成形性能和抗鳞爆性能。采用高温卷取得到的均匀粗大铁素体组织,有利于降低退火板强度,提高rm-值。退火后,钢板中退化珠光体链的数量随热轧板卷取温度的升高而逐渐增多,H原子沿钢板厚度方向的扩散更容易被呈链状的退化珠光体阻碍。低碳冷轧搪瓷钢采用高温短时间保温的连续退火工艺,可得到均匀粗大的铁素体组织,有利于Y再结晶织构的发展,提高钢板的成形性能；而相对低温长时间保温得到的相对细晶组织+链状退化珠光体和更加弥散析出的渗碳体颗粒更有利于降低H原子在钢中的扩散,提高搪瓷钢的抗鳞爆性能。(3)研究了Ti4C2S2和Ti(C,N)两种第二相粒子的析出规律,探讨了Ti4C2S2和Ti(C,N)析出粒子对超低碳冷轧搪瓷钢织构演变和超深冲成形性能影响的机理。通过等温双道次压缩实验测得了超低碳冷轧搪瓷钢中Ti4C2S2奥氏体区的析出动力学曲线,给出了PTT(析出-时间-温度)图。在热轧过程中,控制轧制温度在Ps线鼻尖位置附近,Ti4C2S2在奥氏体区迅速析出,消耗掉大量C原子,降低热轧板中Ti(C,N)的体积分数,显著减轻细小弥散的Ti(C,N)析出粒子对界面迁移的钉扎作用,减少固溶C原子的溶质拖曳效应对γ再结晶织构发展的负面影响。退火板的γ织构由几乎等强的{111}(112)和{111}(110)组成,rm-值达到了2.4以上,产品具有优良的超深冲性能。超低碳冷轧搪瓷钢热轧板中,Ti(C,N)析出粒子随热轧板卷取温度的升高而逐渐粗化,其体积分数也逐渐增大。热轧板采用720℃卷取,经冷轧退火后,钢板具有较强的γ再结晶织构,rm-值在2.2以上；而热轧板的卷取温度低于660℃时,冷轧退火后钢板的γ再结晶织构相对较弱,rm-值低于1.8。不同卷取工艺的超低碳冷轧搪瓷钢退火板的H扩散系数均较小,远低于临界值。考虑到搪瓷钢板的超深冲性能,应当采用相对较高的热轧板卷取温度。(4)研究了超低碳冷轧搪瓷钢中S含量对Ti4C2S2和Ti(C,N)析出相尺寸和分布的影响,分析了Ti4C2S2和Ti(C,N)析出粒子对钢板抗鳞爆性能的影响规律和机理。随着S含量的增加,Ti4C2S2的PTT图中Ps线上的鼻尖位置逐渐移动到更短的时间和更高的温度。S含量的增加促进了Ti4C2S2在奥氏体区的析出,实验钢中的Ti4C2S2更加弥散分布,同时细小弥散的Ti(C,N)析出粒子大量减少。(半)共格的Ti(C,N)析出粒子与铁素体基体的相界面是主要的不可逆氢陷阱。S含量较低时,实验钢低温连续退火(小于850℃)板的H扩散系数较低；当在高温连续退火(大于850℃)下,Ti(C,N)析出粒子发生回溶导致其数量降低,Ti4C2S2析出成为氢陷阱的主要来源。为保证采用高温连续退火工艺生产的超低碳冷轧搪瓷钢的抗鳞爆性能,应适当提高S含量和控制热轧温度,获得弥散分布的Ti4C2S2析出相。