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热轧双相钢具有强度高、屈强比低、初始加工硬化率高以及强度和韧性配合良好等优点,是目前应用最多的先进高强度钢(Advanced High Strength Steel,AHSS)之一。与传统的铁素体马氏体双相(FM)钢相比,铁素体贝氏体双相(FB)钢具有强度和冷成形性的匹配,且焊接、疲劳以及延伸凸缘性能优良,是底盘和车轮等部件用热轧高强度钢的理想材料。本文以开发低成本热轧FB钢为目标,采用C-Mn-Cr及C-Mn-Nb-Ti两种成分体系实验钢为研究对象,研究两实验钢在连续冷却过程中的相变行为,探讨了控轧控冷(Thermo-Mechanical Control Process,TMCP)工艺过程参数对实验钢组织演变的影响规律,进而开发出了较高力学性能的低成本热轧FB钢,通过扩孔实验评价FB钢板的延伸凸缘性能,并对扩孔成形中的裂纹形成及其扩展行为进行了研究,主要研究成果如下:(1)通过热模拟实验,应用热膨胀法结合金相分析法,建立了实验钢静态、动态连续冷却转变曲线。通过CCT曲线和金相组织比较,结果发现:C-Mn-Ti钢更易于通过轧后的控制冷却获得F+B的双相组织;变形可使过冷奥氏体开始相变温度提高、使CCT曲线向左上方移动、明显扩大铁素体相变区;变形与加速冷却的综合作用使得变形奥氏体连续冷却后的金相组织晶粒明显变得细小均匀。(2)通过实验室控轧控冷实验,研究了三段式冷却模式(超快冷+空冷+超快冷)下实验钢的组织性能,并得到较佳的工艺参数,结果表明:与C-Mn-Ti钢相比,工艺参数对C-Mn-Cr钢的组织的影响更为明显。终轧温度、第一段水冷速度和终止温度与中间空冷时间共同影响铁素体的形态、含量及晶粒大小,进而影响后续相变及其组织;卷取温度和模拟卷取方式是获得贝氏体的关键参数。(3)通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对FB钢的微观组织进行观察,尤其是其中贝氏体的形态和微观结构。FB钢中贝氏体的形态随着控轧控冷工艺参数的变化而变化,但主要以板条贝氏体为主,贝氏体铁素体板条的宽度在0.5～1μm,这种微细化的板条可以有效提高实验钢的强度和韧性。B实验钢中出现了一定量的TiC、TiN的析出物。(4)通过合理选择控轧控冷过程工艺参数,获得了力学性能和延伸凸缘性能综合起来比较良好的热轧FB钢板。C-Mn-Cr实验钢屈服强度达到366.18MPa,抗拉强度达到了 606.68MPa,延伸率为25%,屈强比0.6,n值为0.18,扩孔率为77%。C-Mn-Ti实验钢屈服强度达到473.49～490.41MPa,抗拉强度达到了 567.19～581.19MPa,延伸率为26%,屈强比为0.82～0.86,n值为0.10～0.12,扩孔率为77～107%。(5)研究FB钢在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。结果表明,预制圆孔的边缘是扩孔成形的变形危险区,当该处的切向伸长超过材料的成形极限时,就会产生缩颈或裂纹。FB钢的裂纹扩展主要以微孔聚集模式进行,当遇到贝氏体时,裂纹通过F-B相界面并剪断铁素体进行扩展。在裂纹扩展中,大部分的等轴铁素体在应力场作用下沿垂直于裂纹方向被显著拉长,这表明裂纹扩展在FB钢中进行时,强度较低的铁素体在应力场的作用下会产生较大的塑性变形,在一定程度上减弱了裂纹附近的应力集中,阻止了裂纹扩展。