随着工业的发展，对具有环境友好型的钢种需求量越来越大。保证成型性的同时，开发具有优异机械性能的热轧薄板钢以替代冷轧板是目前节能减排的一个新趋势。因此，本文首先设计了一组低碳微钛的成分，并通过CSP工艺的控轧控冷技术，制备了轧制压下率为95.5%～97.5%的5种热轧薄板钢。在细晶强化和析出强化作用下，96.5%和97%的热轧薄板钢具有优异拉伸性能，其屈服强度高于730MPa，该试验钢在同种厚度规格中，屈服强度值达到国内外领先水平。其次，对试验钢显微结构的观察中发现，晶粒随压下率增大而细化，另外，随着压下率由95.5%增大到97%，析出物逐渐变得弥散均匀细小；而当压下率达到97.5%时，析出物尺寸略有增大。并且，以析出物为核心形成的铁素体晶粒的取向均集中在{012}、{011}、{112}、{221}∥轧面，这些晶粒硬化程度高，能提高材料的强度。最后，室温到-196℃的冲击试验表明，增加压下率，能有效地降低韧脆转变温度。并且，在晶粒尺寸和析出物的综合作用下，累积轧制压下率为97%和97.5%的热轧薄板钢，断裂韧性随着温度降低保持较高水平。由本文建立的断裂韧性模型预测的断裂韧性值与实验值吻合较好。