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随着世界造船业和海洋平台技术的飞速发展，船舶吨位越来越趋于大型化，对船体结构用钢板的强度和质量等级要求越来越高。我国作为世界造船大国之一，近年来造船行业和海洋工程建设发展迅速，普通强度造船钢板不能满足造船业发展要求，迫切需求高强度、超高强度、高韧性E、F级船板。本论文以FH40高强高韧性造船用钢板为研究对象，开展轧制过程中的再结晶行为以及形变奥氏体连续冷却行为的研究，在此基础上对FH40和FH46船板轧制过程中组织性能控制等问题进行了研究，取得的主要结果如下: (1)利用MMS-200热模拟试验机研究了FH40级高强船板钢高温热变形行为，结果表明:在一定的变形程度条件下，变形抗力随变形程度增加明显增加，当变形程度增加到一定极限后，将发生动态回复或动态再结晶，变形抗力将随变形程度的增加而趋于一个定值;变形温度和应变速率是影响奥氏体变形行为的主要因素，动态再结晶只发生在温度较高，变形速率比较低的情况下。降低温度和增大应变速率均不利于动态再结晶的发生，当应变速率超过1s-1时，变形过程很难发生动态再结晶。因此对低碳微合金化钢静态再结晶是奥氏体晶粒细化的主要机制。 (2)采用组织观察和热膨胀法对FH40造船用钢板过冷奥氏体分解过程的组织演变进行了研究，建立了连续冷却转变动力学曲线(CCT)。结果表明:FH40船板钢在很宽的冷却速度范围内均能获得针状铁素体+贝氏体组织，冷却速度大于5℃/s时，抑制了珠光体相变;当冷却速度为10℃/s时，组织主要以针状铁素体、粒状贝氏体以及少量片状铁素体组成;当冷却速度达到15℃/s时，组织主要由针状铁素体与下贝氏体构成，同时含有少量的片状铁素体;当冷却速度达到20℃/s时，出现了明显的板条贝氏体。 (3)在Φ450热轧机上开展了FH40船板钢TMCP工艺对组织性能影响研究，确定了生产FH40船板钢控轧控冷工艺和成分设计体系。研究结果表明:采用低C-Nb-Ni系和低C-Nb-Ti减量化成分设计体系，配合合适的控轧控冷工艺都是可行的。适当降低终轧温度、提高压缩比、提高冷却速率以及降低终冷温度可以显著提高FH40船板钢的低温冲击韧性。采用低C-Nb-Ti减量化成分设计体系成功生产了FH40船板，节省了昂贵的Ni元素，达到了减量化低成本生产高强高韧性造船用钢的目的，具有很大的经济效益。 (4)采取低C-Nb-Cr-Mo系成分设计以及TMCP工艺参数成功研制了FH460超高强船板钢。其组织主要为针状铁素体+低碳贝氏体，主要力学性能指标超过船级社的要求。