本文对板条马氏体组织的Q235钢板（6^厚×60^宽×260^长mm³）进行了多道次大压下量（累积相对压下量93.6％）冷轧和低温退火处理，制备出超细晶粒和纳米晶粒钢板。并用光学显微镜（OM），透射电子显微镜（TEM），X-ray衍射仪（XRD），扫描电子显微镜（SEM），显微硬度和拉伸实验研究了退火温度和时间对板条马氏体大压下量冷轧组织和力学性能的影响。XRD谢乐法和TEM暗场法两种方法测定纳米晶粒尺寸的结果表明，谢乐法与TEM暗场像的弦线法所测结果吻合较好，两者相差1.3-1.6nm。调整退火温度和时间，可获得平均晶粒尺寸为4.7μm到18nm的一系列超细晶粒钢板和纳米晶粒钢板。显微硬度实验和室温单轴拉伸实验结果表明，Q235钢板条马氏体冷轧组织在350℃和350℃以下退火，温度和时间对其强度和硬度的影响较小；在350℃以上退火，温度和时间对组织和性能都有很显著的影响。SEM断口观察表明，在500℃和低于500℃退火，拉伸断口存在不同程度的层片状形貌特征，这种层片特征随退火温度的提高而减弱，600℃退火，拉伸断口的层片形貌特征消失。与此同时，通过残留加工硬化法研究了板条马氏体冷轧组织的再结晶动力学，测得其再结晶表观激活能约为151kJmol^-1。并对这种细化晶粒新方法的细化机制、强化机制和400℃以下退火试样在拉伸时的脆性行为的原因进行了初步分析。