低合金高强度马氏体防护钢因其合金含量低,防弹和防侵彻性能好,生产工艺灵活方便等优点备受关注,广泛应用于坦克、押运车辆、武警防爆车辆和军舰等国家安防领域。通常情况下,高强度装甲钢板的防弹性能与其硬度和韧塑性密切相关,但硬度的提升会在一定程度上影响其韧塑性。由于欧美等国家在有关技术方面的严格管控,我国在高强度装甲防护钢的开发和应用方面的发展相对较慢。因此,对高强度装甲防护钢板进行研究具有相当重要的意义。本文通过对高级别的高强度装甲防护钢板AP500进行成分和微观组织设计,并结合轧制、轧后冷却和离线热处理等过程,来控制材料的相变过程和最终组织,进而获得硬度、强度、塑韧性以及防弹性能等综合力学性能优异的低合金高强度装甲防护钢板。将高强度装甲防护钢板在国内某钢厂进行工业化试制,对工业化试制的AP500装甲钢板进行防弹性能检测。本文的主要研究内容和结论如下:（1）研究了实验钢连续冷却过程中的组织演变规律并对实验钢进行了轧制实验。结果表明,在0.5℃/s的冷速下,实验钢为单一的贝氏体组织,随着冷速的增加,马氏体组织开始出现,当冷速≥5℃/s,组织全部转变为马氏体。实验钢的硬度随着冷速上升呈现出先急剧增大再缓慢增加最后趋于稳定的趋势。实验钢在经过控轧后,得到贝氏体组织,且热轧后的实验钢板硬度均匀。（2）研究了热轧钢板在不同淬火温度下的微观组织及力学性能变化规律。结果表明,在830～890℃温度区间淬火时,实验钢组织为板条马氏体。随淬火温度的升高,板条马氏体组织略有粗化,实验钢的硬度、强度小幅度下降,而塑韧性基本维持稳定。实验钢在低温冲击时为韧性断裂,其吸收的能量主要在裂纹萌生阶段,而裂纹的扩展阶段吸收的能量相对较低。在830℃进行淬火处理时,实验钢力学性能最优。（3）研究了 830℃淬火的实验钢在不同温度进行低温回火时的微观组织和力学性能变化规律。结果表明,实验钢回火后组织为回火马氏体。回火处理后,实验钢的硬度略微降低,而屈服强度和低温冲击韧性有所提高。随回火温度的升高实验钢的抗拉强度略有降低,而硬度、延伸率及低温冲击韧性均呈现出先升高后降低的趋势。实验钢的最优热处理工艺为830℃淬火+200℃回火。（4）对最优热处理工艺下实验钢的微观组织及力学性能进行了研究。结果表明,实验钢组织主要由几种不同取向的马氏体板条束组成。最优热处理工艺下实验钢的各项力学性能均满足装甲钢技术目标要求。其屈服强度达1306 MPa,抗拉强度达1611 MPa,延伸率（A25）为12.3%。实验钢冲击功随温度的降低略微下降,即使温度低至-60℃,实验钢仍然具有优异的低温冲击性能,低温冲击性能是瑞典SSAB生产的同级别钢板Armox 500T 的 1.5 倍以上。（5）对工业化的试制不同厚度AP500装甲钢的微观组织、力学性能及防弹性能进行了研究。结果表明,不同厚度的AP500装甲钢均为板条马氏体,其原始奥氏体晶粒比较细小,晶粒尺寸在4～5 μm之间。不同厚度的AP500装甲钢的各项力学性能均优于国内外同级别装甲钢。AP500装甲钢板具有很好的防弹防侵彻能力,防弹性能满足STANG 4569标准的要求。相比6 mm厚的AP500装甲钢,8 mm厚与10 mm厚的装甲钢的冲击面弹痕深度和背面弹痕高度均明显降低。AP500装甲钢的防弹能力会随着钢板厚度的增加有所升高。