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由于铌、钒合金价格不断上涨,造成低合金高强度钢生产成本显著增加。因此,如何保证钢材力学性能尽量少添加或不添加高价位的微合金元素,已成为国内外研究的热点。Q460C钢是一种典型的低合金高强度钢,具有较高的强度和良好的塑韧性,广泛应用于煤矿液压支架、刮板输送机等设备的生产制造中,是济南钢铁集团(以下简称济钢)中厚钢板的重要品种之一。本文针对济钢Q460C钢合金成本偏高和个别批次强度偏高而塑韧性不合的问题展开研究。对比分析已生产的轧态合格与热处理挽救合格及未合格Q460C钢板的组织,探索合金成分与组织性能的关系,对合金成分进行优化；通过测定优化后Q460C钢的再结晶曲线和CCT曲线,提出控轧控冷工艺的优化方案；最后根据确定的Q460C钢合金成分和TMCP工艺参数进行了现场工业性实验,经过系统研究得出以下主要结论：(1)济钢批量化生产的部分Q460C钢板主要是塑性和冲击韧性不合格,性能不合格的试样从1/4厚度处到中心处均出现了不同数量的带状贝氏体组织,分析认为这是引起其拉伸断口出现木纹状分层现象的重要原因,同时也是导致Q460C钢板延伸率和冲击韧性降低的根本原因。(2)微合金碳氮化物主要有TiN、Nb(C、N)、V(C、N)。TiN固溶和析出温度较高,多呈正方形或近似正方形,且尺寸较大；另外还存在TiN与Nb(C、N)、V(C、N)复合析出,这类析出物可以有效阻止奥氏体化过程及粗轧再结晶后的晶粒长大。Nb(C、N)和V(C、N)主要在位错、晶界和亚晶界等处析出,一般成椭圆形、圆形或不规则形状,可以有效钉扎位错运动,产生显著的晶粒细化效果。为控制其在晶界或亚晶界上的析出量,可以适当降低析出温度。(3)针对济钢生产实际提出了不添加V元素的Q460C钢Nb-Ti合金系的优化设计。经过计算预测了优化后Q460C钢的主要力学性能和焊接性能。(4)对新设计Q460C钢的静态再结晶曲线、真应力-真应变曲线和CCT曲线进行分析研究。在理论计算的基础上得出：新设计Q460C钢粗轧阶段再结晶不能完全进行,变形奥氏体经历再结晶次数较少,开轧初期宜采用小压下量以减少粗大再结晶晶粒的体积分数,前4道次压下量可设定在8.5mm以下,末道次须采取大的应变量以细化奥氏体晶粒,终轧温度控制在1020℃；精轧阶段的开轧温度控制在900℃以下,终轧温度控制在830～850℃；冷却速度根据钢板厚度的差异,控制在5～10℃/s之间,终冷温度控制在670～690℃左右,控冷后直接空冷至室温。(5)根据济钢生产现场工装条件确定了Q460C钢的合金成分和TMCP工艺参数方案,在济钢用优化后的合金成分和TMCP工艺参数进行了批量试验,结果表明：新工艺流程顺畅,合金成本降低20%。