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屈强比(Rp0.2/Rm)是衡量钢板冷成型性能的重要技术指标，屈强比越低，材料的变形容量越大，意味着材料在使用过程中更为安全。低碳贝氏体钢因其具有良好的综合性能已在很多发达国家的工程机械、海洋设施、桥梁、汽车、造船、海军军舰、压力容器、石油天然气管线等领域得到了广泛的应用，但这类钢却普遍存在屈强比过高而影响其使用安全的问题。而F/M或F/B双相钢因具有连续屈服、低屈强比、高的延展性以及很高的加工硬化率受到人们的关注。 本文主要以Q690D(传统工艺下组织为低碳贝氏体)为研究对象，通过控制轧后分段冷却工艺(UFC-AC-Q)参数获得铁素体-贝氏体-马氏体多相组织，在保证强度和韧性的前提下有效降低中厚钢板的屈强比。此外，还将分段冷却工艺运用到Q390成分的钢中，在保证屈强比的前提下使其强度大幅提高。具体的研究内容及成果如下: (1)利用相变仪测定了试验钢的相变点;通过热模拟实验，绘制了试验钢的静、动态CCT曲线;研究了冷却速度和变形对奥氏体连续冷却转变行为的影响。结果表明:随着冷却速度的增加，试验钢的相变开始温度逐渐降低;形变扩大了铁素体转变区域，由＜2℃/s扩大到＜10℃/s，且使试验钢的相变开始温度提高，铁素体转变温度区间为590～765℃。 (2)利用热模拟机研究了轧后分段式冷却工艺参数(第一段冷却(UFC)终冷温度Tf及两阶段水冷间隔保温时间）对Q690钢组织转变和硬度的影响规律。在保温时间一定的情况下，降低终冷温度有利于铁素体的生成;在轧后第一段冷却终冷温度一定的情况下，随着保温时间的延长，铁素体体积分数逐渐增加，但超过50s时，铁素体晶粒长大，控制保温时间在30-50s的范围内，可得到尺寸细小，数量较多的铁素体。 (3)通过实验室TMCP实验，研究了三组不同的分段冷却工艺参数对组织性能的影响，结果表明:分段冷却状态的试样的综合力学性能均优于直接淬火态的试样;当分段冷却工艺为:第一段冷却终冷温度660℃+15s空冷+淬火时，试验钢屈强比为0.73，同时强韧性较好，对应的显微组织为15％仿晶界铁素体+75％下贝氏体+10％马氏体。 (4)对三组分段冷却的试样进行回火，结果表明:回火后屈强比上升。这是因为回火后由于位错密度降低，抗拉强度下降，同时由于碳化物的析出使可动位错减少，屈服强度升高，最终导致屈强比上升，但仍低于直接淬火+回火后的试样。且分段冷却的试样回火后的综合力学性能均优于直接淬火+回火后的试样。 (5)应用新开发的多相组织控制思路，在保证低屈强比的前提下时，成功将将Q390成分钢其屈服强度提高到550-700MPa以上，达到了Q550级甚至Q690级以上，为实现低成本高性能钢的开发提供了依据。