经过几十年的发展，有关耐候钢的耐腐蚀性能方面已经取得了很多研究成果。随着经济的快速发展，耐候钢作为一种经常大量使用的钢，仅有良好的耐腐蚀性能已经不能满足生产使用的需要。提高强韧性和降低生产成本已成为耐候钢发展所需解决的新问题。本文以国家二期973计划项目“工业大气环境下铁素体/珠光体型耐候钢合金化与组织控制理论研究”为背景，研究低成本Mn-Cu耐候钢热加工过程中的组织变化、晶粒细化机制以及贝氏体相变强化工艺，探讨Mn-Cu系耐候钢在保证耐腐蚀性能基础上，大幅度提高提高强韧性的技术路线。 本文的主要工作和研究成果如下： (1)采用单道次压缩实验，研究了变形温度、变形程度和变形速率对试验钢变形抗力的影响规律，建立了实验钢的变形抗力数学模型；同时研究了实验钢奥氏体区动态软化行为，动态再结晶激活能为343.68 kJ/mol。 (2)采用双道次压缩实验，研究了实验钢奥氏体区热变形后等温保持时间里的静态再结晶行为，绘制了实验钢的静态软化率曲线，静态再结晶激活能为190.57 kJ/mol，建立了相应的静态再结晶动力学模型。 (3)采用热膨胀法测定了变形和未变形条件下的连续冷却转变曲线，结合金相观察结果，给出了变形以及冷却速度对实验钢组织的影响规律；同时研究了变形工艺参数对铁素体相变和贝氏体相变的影响。结果表明：变形使CCT曲线向左上移动，扩大了铁素体区和珠光体区，缩小了贝氏体区，促进奥氏体向铁素体的转变；随着应变量的增大，铁素体和贝氏体开始转变温度升高。 (4)在热模拟实验的基础上，通过实验室热轧实验对实验钢的细晶化工艺进行了研究。给出了开轧温度、终轧温度和卷取温度等工艺参数对实验钢组织性能的影响规律，制定了合理的轧制、冷却工艺制度。实验结果表明：随着终轧温度和卷取温度的降低，实验钢的强度提高，屈强比略有提高，延伸率稍有降低；随着锰含量的增加，组织中贝氏体含量增加，铁素体含量减少，晶粒变细，实验钢的强度提高。