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低合金高强度钢以其独特的合金化设计、优良的综合性能和廉价的成本，在海洋工程中得到越来越多的应用。本文的研究目的为开发一种适用于海洋工程的低成本、低合金、高强度、具有良好的低温韧性和耐腐蚀性能的新钢种。研究合金元素对超低碳低合金钢组织和力学性能的影响，并且利用热模拟实验对钢在奥氏体区的动态和静态再结晶行为进行研究，改进和完善热变形工艺参数，为工业化生产具有良好综合力学性能和耐蚀性能的海洋工程用钢提供理论和实验依据。 本文参阅国内外海洋工程用钢的化学成分及力学特性，在课题组前期工作的基础上，设计出五种成分不同的实验钢，采用终轧后先保温50s然后再喷水冷却的TMCP+RPC工艺和终轧后直接水冷的TMCP工艺将莱钢提供的坯料轧制成10mm厚板材。测试不同成分实验钢在两种轧制工艺下的室温拉伸性能和冲击韧性，观察热轧态的金相显微组织，利用扫描电镜分析了夹杂物的形貌对实验钢力学性能的影响。并选取综合性能优良的实验钢对其在奥氏体区的动态和静态再结晶行为进行研究。动态再结晶采用单道次压缩实验，选择变形温度分别为1150℃、1100℃、1050℃和980℃，应变速率分别为0.5 s-1、1s-1、5s-1、10S-1，计算合金的热变形激活能、并建立热变形方程，计算临界变形量。静态再结晶采用双道次压缩实验，选择4个变形温度1150℃、1100℃、1050℃和980℃，通过分析软化率曲线建立奥氏体静态再结晶动力学方程。 组织观察实验发现:未添加Mo元素的B1和B13钢无论是先弛豫再加速冷却还是轧后直接冷却的组织均以铁素体为主，掺杂少量的珠光体;而添加0.1％ Mo元素的B2和B21钢则以铁素体为主，掺杂少量珠光体的同时，出现了粒状贝氏体;B14钢提高Mn含量取代昂贵元素Mo，同样获得了粒状贝氏体组织。可见，添加Mo元素和Mn元素能够促进贝氏体形成。比较两种不同的轧制工艺对合金组织的影响得到，控轧后直接冷却工艺获得的组织更为细小均匀。 测试实验钢的力学性能发现，经TMCP工艺轧制的实验钢强度均高于经TMCP+RPC工艺轧制，B2钢的强度值在两种轧制工艺下都最高。B13钢的冲击韧性最佳，在-60℃时冲击吸收功在310J以上。综合考虑五种实验钢的强度、韧性和屈强比，B1钢具有低的屈强比和较为优良的综合力学性能。 对B1钢进行奥氏体动态再结晶的热模拟实验，计算得出B1钢的热变形激活能为Qdef=350kJ/mol，建立了 B1钢的热变形方程为(·)ε=2.68×1013[sinh(0.014×σp)]4.76 exp（-350000/RT）。奥氏体发生动态再结晶的临界应变量随着变形温度的降低和应变速率的升高而增大，分别为在低应变速率0.5S-1下，临界应变量εc从1150℃时的0.105增加到980℃时的0.202;在高应变速率5 s-1下，临界应变量εc从1150℃时的0.194增加到980℃时的0.345。 当B1钢变形温度在1150℃-1100℃区间，双道次压缩中间停留1s时，静态再结晶的软化率即达到70％以上。进一步计算得出静态再结晶的激活能Qrer=265kJ/mol，静态再结晶的动力学方程为:xs=1-exp[-0.693(t/t0.5)0.435]。