具有优良塑韧性、焊接性、冷加工成形性和碰撞吸收能量等的先进高强多相钢是国家急需的高性能钢铁材料。但随着强度不断提高,钢材的综合力学性能不断降低,其在冲压成形过程极易出现开裂、回弹、零件尺寸达不到要求等诸多问题。在实现钢铁产业低碳、绿色化转型升级的背景下,本文基于汽车轻量化和合金减量化原则,设计出成分为0.2C-1.74Mn-0.68Si-0.06Nb（wt.%）的低碳热轧多相钢,并利用热模拟和JMat Pro软件等方法进行了控轧控冷工艺设计,借助OM、SEM、TEM、EBSD和室温拉伸等实验手段对实验钢的显微组织进行了表征和对力学性能进行了测试,揭示了热轧后的超快冷工艺对奥氏体晶粒超细化和大量形变亚结构产生的机理,探究了积累的形变亚结构对钢多相组织形成的影响规律,掌握了组织中残留奥氏体的调控因素及其对钢性能的作用,主要研究结果如下:首先,提出了热轧DP工艺获得超高强多相组织。通过两阶段控制轧制获得具有大量形变亚结构的奥氏体,当超快冷至两相区等温析出铁素体,铁素体继承了这些形变亚结构易在奥氏体晶界处形核并长大,得到细小的多边形铁素体。然后淬火至室温发生马氏体相变,过冷奥氏体中保留的大量形变亚结构可有效的细化马氏体板条,马氏体板条间平行排列具有较小的取向差,这种通过形变亚结构细化相变组织和多相协调变形可有效的提高材料的强韧性和加工成形性能。当轧后厚度3.8 mm、终轧温度840℃、弛豫时间9 s时,实验钢在保持1258 MPa的超高强度下,得到的屈强比较低为0.55、n值较高为0.13,具有较好的综合力学性能。其次,提出了热轧Q&P工艺获得高强塑积多相组织。也是先通过两阶段控制轧制获得具有大量形变亚结构的奥氏体,然后超快冷至淬火温度（QT）发生奥氏体转变为位错型板条马氏体,大量形变亚结构会使其在相变中进一步分割得到细小的晶粒或者亚晶粒,并促进了碳的扩散,有利于残留奥氏体保留至室温。最后得到细化的马氏体和残留奥氏体的多相复合组织。当配分温度为400℃、配分时间为10 s时,得到的强塑积最高为27.00 GPa·%（抗拉强度为982 MPa,伸长率为27.5%）。接着,将热轧DP工艺和热轧Q&P工艺相结合提出了热轧F-Q&P工艺获得高强塑积多相组织。通过两阶段控轧+超快冷+弛豫+配分工艺处理可得到具有形变亚结构的小尺寸多边形铁素体+细板条位错型马氏体+细薄残留奥氏体的多相复合组织,可进一步提高钢的冷加工成形性能。当弛豫时间6 s、配分温度350℃、配分时间30 s时,得到最优的综合力学性能（抗拉强度1004 MPa、强塑积20.58GPa·%、屈强比0.55、n值0.18）。最后,通过低碳低成本的成分设计,实现了热轧+超快冷+相变细化多相组织,并对形变亚结构在钢中的作用机理进行了分析,这种细化的多相复合组织使高强钢具有较好的力学性能和成形性能。同时,工艺流程短有利于提高效率降低成本,对于实现可持续和轻量化的绿色制造具有重要意义。