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低屈服点钢因为较低的屈服强度和良好的塑性组合,可以在地震时快速进入屈服状态并通过往复的塑性变形来消耗地震能量,它是耗能抗震技术中的关键材料,在国内的建筑行业将会有很大的应用前景。本文基于超纯工业纯铁进行合金成分设计,选择添加Ti和添加Nb两种微合金化思路制备出极低屈服点钢,分析了其在热轧和热处理工艺下的组织与性能,并解释了其中的软化机理。其次,利用热模拟试验和实验室试轧研究了S含量对极低屈服点钢组织与性能的影响。最后对比分析了100 MPa级和160 MPa级低屈服点钢的低周疲劳性能,为其推广应用提供了数据参考。涉及到的主要内容与结论如下:利用室温拉伸、低温冲击、OM、EBSD、TEM和SEM等实验手段研究了三种试验钢的组织与性能并讨论了软化机理。结果表明:超低碳单一Ti或单一Nb微合金化结合轧后软化退火均可以实现100 MPa级极低屈服点钢的制备。退火温度处于750850℃时,晶粒粗化降低了细晶强化增量,析出相粗化降低了沉淀强化增量;退火温度处于850950℃时,晶粒突然粗化至90μm以上使得细晶强化增量进一步降低,但碳氮原子的回溶促使固溶强化增量增大。2#钢（单一添加Ti）的可行软化退火温度在750800℃,在800℃获得最佳综合性能;3#钢（单一添加Nb）的可行软化退火温度在750900℃,在850℃获得最佳综合性能。通过Gleeble3800、维氏硬度计、OM、TEM、EDS等实验仪器研究了S含量对极低屈服点钢的组织与性能的影响。结果表明:不同变形温度、冷却速度和变形程度下,含0.0077%S的试验钢较含0.0018%S的试验钢的铁素体晶粒尺寸更粗大,维氏硬度值更低。S含量的不同还影响了试验钢中析出粒子的类型、尺寸和分布数量:高S钢中主要为尺寸在100600 nm的椭圆形Ti4C2S2和TiS析出粒子,低S钢中主要为尺寸小于100 nm的TiC析出粒子,高S钢较低S钢的析出粒子分布数量更少。实验室热轧后高S钢较低S钢的屈服和抗拉强度更低且塑韧性无明显差异,说明将S含量由0.0018%提高至0.0077%更有利于100 MPa级极低屈服点钢的生产。结合轴向等幅低循环疲劳试验和疲劳断口的SEM观察对比研究了100 MPa级和160 MPa级低屈服点钢的低周疲劳性能。结果表明:100 MPa级试验钢低周疲劳性能优于160 MPa级试验钢。随着应变幅由±1%增大至±2%,100 MPa级试验钢的循环周次逐渐大于160 MPa级试验钢,±2%应变幅下100 MPa级较160MPa试验钢的疲劳断口扩展区范围更广且轮胎花样更多、凹凸程度更明显。