为了保护环境、减轻结构重量和降低成本，低合金高强钢在近年来得到了广泛发展。1.15Ni-0.65Cu-Mo-Nb钢是一种Ni-Mo-Cu型的低合金高强钢，它在C-Mn钢基础上添加了Cu、Ni、Mo、Nb等合金元素，能够显著提高材料的强度和抗腐蚀性能。然而，由于其较高的强度往往会造成屈强比偏高和冲击韧性较低的不足，很大程度上限制了材料的应用。在此背景下，本文采用热模拟试验机、光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针微区分析、透射电子显微镜以及力学性能测试等手段系统研究了低合金高强钢在连续冷却和等温过程中的组织转变和相变行为，并基于此提出了不同的两相区热处理工艺以综合改善微合金钢的力学性能。本文主要的研究内容如下：（1）研究了微合金钢在连续冷却过程中的组织转变和相变行为。当冷速为0.1～1.5°C/s时，显微组织出现“铁素体/珠光体+下贝氏体→铁素体/下贝氏体→铁素体/针状铁素体”的变化，并呈现了一定程度的带状组织。当冷速为3°C/s时，显微组织为全针状铁素体组织。当冷速为4～50°C/s时，显微组织由针状铁素体和马氏体组成。当冷速增加到100°C/s时，显微组织为全马氏体组织。（2）研究了微合金钢在等温过程中的组织转变和相变行为。当等温温度为700~620°C时，显微组织为由多边形铁素体和马氏体组成的带状组织。当等温温度为620~470°C时，显微组织为针状铁素体/马氏体带状组织。当等温温度降到470°C以下时，显微组织全部为针状铁素体。（3）研究了微合金钢在不同的两相区淬火工艺和两相区正火工艺下的组织变化和相变行为。当采用两相区淬火工艺时，经一次淬火（SQ）工艺得到的组织为带状的多边形铁素体和马氏体，而经二次淬火（IQ）工艺得到的组织由板条状的铁素体和马氏体组成。当采用两相区正火（冷速为3°C/s）工艺时，经一次正火（SN）工艺得到的组织中含有多边形铁素体、针状铁素体和马氏体。经二次正火（IN）工艺得到的组织由板条状的铁素体和针状铁素体复合组织组成。（4）研究了微合金钢在不同的两相区淬火+回火工艺下的力学性能，并分析了奥氏体化温度和两相区温度在该工艺中的作用。经一次淬火+回火（SQT）工艺得到的组织为块状的铁素体和回火马氏体，而经二次淬火+回火（IQT）工艺得到的组织为纤维状的铁素体和回火马氏体。为了使微合金钢获得较好的韧性和屈强比，奥氏体化温度应设定在900~1000°C之间，两相区温度应设定在760~780°C之间。（5）研究了微合金钢在不同的两相区正火（空冷）+回火工艺下的力学性能。经一次正火+回火（SNT）工艺得到的组织为多边形铁素体和回火针状铁素体组织，而经二次正火+回火（INT）工艺得到的组织由板条状的铁素体和回火针状铁素体组成。同传统的正火+回火工艺（NT）相比，SNT和INT工艺降低了微合金钢的强度和屈强比，但只有INT工艺能提高冲击韧性，而SNT工艺降低了韧性。