随着工程机械向大型化、轻量化方向发展,对工程机械用钢的强度级别要求越来越高。国际上已相继研发出了屈服强度达960、1100、1300MPa级的超高强度工程机械用钢,其中1300MPa级钢板由瑞典SSAB公司垄断,技术及钢板均不向中国出售。本文通过热模拟实验对实验钢Q1300的部分物理冶金行为进行研究,对比分析了不同控轧控冷工艺及热处理工艺参数对实验钢组织和性能的影响规律,为工业化生产提供参数及理论依据。本文的主要内容如下:（1）利用热模拟实验研究实验钢奥氏体加热粗化规律及奥氏体连续冷却相变行为。结果表明:实验钢在1150-1200℃范围加热,奥氏体晶粒明显长大,当加热温度达到1250℃时,则出现严重粗化现象;由实验钢静态及动态CCT曲线可知,不同冷速下实验钢组织由珠光体、珠光体+贝氏体、贝氏体、贝氏体+马氏体、马氏体组成,且实验钢淬透性很好,冷速大于5℃/s时便可获得全马氏体组织。（2）采用高温连续轧制及再结晶区和未再结晶区两阶段控轧的轧制方式,研究了空冷至室温、超快速冷却至约600℃后空冷至室温的方式对实验钢组织性能的影响。结果表明:两阶段控轧+中断冷却工艺下的钢板经离线热处理后可获得最佳的力学性能;高温连续轧制+空冷的方式由于轧后晶粒尺寸较其它工艺大,经离线热处理后,力学性能最差。（3）系统地研究了再加热淬火和回火温度对实验钢组织性能的影响规律。结果表明:实验钢获得良好强韧性的淬火温度为820℃,低于此温度,奥氏体化程度不完全;高于此温度,奥氏体晶粒粗化,都会导致屈服强度下降。随回火温度升高,实验钢抗拉强度呈下降趋势,屈服强度先升高后降低,回火温度为190℃时,屈服强度达到最大。回火过程中晶界及板条间析出断续的碳化物薄壳导致在300-450℃温度范围内出现回火脆性。实验钢韧脆转变温度处于-（45-55）℃范围内。（4）利用超快速冷却技术研究了直接淬火-回火工艺对实验钢组织性能的影响。结果表明:经200℃左右低温回火,可有效提高实验钢屈服强度和冲击韧性。随回火温度进一步升高,强度逐渐降低,且在250-400℃温度范围内出现回火脆性。（5）与再加热淬火-回火工艺相比,超快速冷却条件下直接淬火-回火工艺不仅可以提高实验钢强度,还可以降低生产成本、节约能源、提高生产效率等。