随着我国海洋经济的高速发展,海洋油气资源开采区域逐渐扩大化,具有高附加值的海洋平台用特厚板市场前景广阔。但现存海洋平台用钢普遍存在合金成本高、工艺复杂和性能不稳定等问题。本文结合国家863计划重大课题“海洋平台用高锰高强韧中厚板及钛钢复合板研究与生产技术开发”课题,以Ti微合金化低碳中锰钢为实验对象,研究Ti元素对中锰钢基体组织和综合力学性能的影响,揭示微合金中锰钢特厚板的强韧化机制,最终获得高强韧海洋平台用特厚板。本文主要研究工作如下与研究成果如下:（1）采用低碳中锰微Ti合金化成分设计,利用含Ti第二相在高温奥氏体化及相变过程中细化晶粒的作用,结合C、Mn元素提高逆转变奥氏体的稳定性,获得亚微米级尺度的板条状马氏体-逆转变奥氏体复合层状组织。通过细晶强化及析出强化协同作用,改善中锰钢特厚板的强韧性能。（2）通过热力学计算及热模拟实验,研究平衡转变及热处理条件下奥氏体的相变行为。检测奥氏体中C/Mn元素含量及相变点温度,讨论Ti元素对奥氏体稳定转变下相变行为的影响。在两相区平衡转变状态下,Ti元素的增加降低了奥氏体内C元素的含量,模拟回火热处理,奥氏体Ms温度点也出现升高,即奥氏体的相变行为得到促进。（3）通过模拟轧制实验,研究实验钢的动态再结晶及变形抗力行为,建立微合金化中锰钢动态再结晶模型及变形抗力模型。实验钢动态再结晶激活能Q=516.83kJ/mol,得到的回归模型具有较好的可信度。（4）通过析出分析及强化机制计算,对第二相析出物形貌和实验钢强度贡献量进行了研究。实验钢第二相主要包括TiN和纳米级TiC粒子,TiN粒子随着Ti含量的增加明显粗化,其尺寸由20.5nm增加到53.4nm。（5）对实验钢进行控轧控冷实验,研究了 Ti元素对微合金中锰钢力学性能的影响。实验钢经两相区回火后,获得亚微米级的板条状回火马氏体和逆转变奥氏体复合层状组织。随着Ti含量的增加,屈服强度由650MPa提高到800MPa,-60℃冲击功均≥80J、延伸率均≥25%、断面收缩率均≥70%。