随着全球海上贸易往来的日益频繁,为追求更高的运输效率,集装箱船逐渐向大型化发展。为保证大型集装箱船舶结构的安全,在集装箱船舶的舱口、上甲板等关键部位应用具有优异止裂韧性的钢板是目前最有效的途径。本文以EH40的工业连铸坯为试验材料,围绕轧后冷却路径的控制,以提高低温韧性为主要目标,研究了控轧控冷工艺对EH40止裂钢组织和强韧性的影响规律。主要工作如下:（1）试验钢的动、静态连续冷却相变行为研究。通过对EH40试验钢变形和未变形条件下连续冷却相变的研究,建立了相应的动、静态连续冷却转变曲线（CCT曲线）。与静态CCT试验相比,动态CCT试验中850℃时40%的应变扩大了铁素体相变区并细化了组织。在静态连续冷却转变试验中,当冷速≥5℃/s时,铁素体相变消失;而在动态连续冷却转变试验中,当冷速≥10℃/s时,铁素体相变消失。由于应变增加了奥氏体中的缺陷,增强了元素的扩散能力,所以促进了扩散型的铁素体相变。而缺陷密度的增加为后续相变提供了更多的形核点,因而促进了组织细化。此外,与静态CCT曲线相比,动态CCT曲线中相变区整体向左上方移动,这是由于变形增加了奥氏体中的应变能,增大了相变驱动力,提高了相变开始点。（2）试验钢高温奥氏体长大行为研究。利用直线截点法统计了不同温度、不同保温时间下的奥氏体晶粒尺寸,以ASTM晶粒度级别G=4为界限,得出试验钢的奥氏体晶粒粗化温度约为1200℃。试验钢在900℃～1250℃保温10 min的奥氏体晶粒长大模型为:D10min=3.261 × 10~5 exp[-1.004 × 10~5/（RT）]试验钢在1150℃保温不同时间的长大模型为:D1150℃=26.53t0.12286（3）轧后冷却路径控制对试验钢组织和强韧性的影响研究。设计了一种三阶段冷却工艺（Three-stage cooling path,TSCP）,对该工艺条件下试验钢厚度方向的组织类型和比例进行了统计,并分析了其组织转变机制和强韧化机制。力学性能测试表明,TSCP试验钢相较于连续冷却工艺（Continuous cooling path,CCP）试验钢拥有更为优异的低温韧性,-80℃时TSCP钢1/2处的平均冲击功为161 J,1/4处的平均冲击功为325 J;而-80℃时CCP钢1/2处的平均冲击功为26 J,1/4处的平均冲击功为24 J。分析表明,造成TSCP钢与CCP钢低温韧性差异的原因如下:TSCP钢与CCP钢组织类型不同,以心部为例,TSCP钢心部由49.1%的针状铁素体、23.4%的铁素体和27.5%的粒状贝氏体组成;而CCP钢心部主要以粒状贝氏体为主,体积分数达84.5%。此外,TSCP钢中的M-A岛体积分数与尺寸均低于CCP钢,以心部为例,TSCP钢心部M-A岛体积分数为1.67%,平均尺寸为0.95 μm;而CCP钢心部的M-A岛体积分数为3.92%,平均尺寸为2.91 μm。另外,TSCP钢心部大角度晶界比例为48.6%,有效晶粒尺寸为4.4μm;CCP钢心部的大角度晶界比例为32.7%,有效晶粒尺寸为6.3μm。因此,更高体积分数的针状铁素体,更小体积分数和尺寸的M-A岛以及更高比例的大角度晶界、更小的有效晶粒尺寸是TSCP钢低温韧性更好的原因。（4）终冷温度对试验钢组织和强韧性的影响研究。在适当冷速条件下,研究了不同终冷温度（500℃、400℃、300℃）对EH40止裂钢组织与性能的影响。试验钢最佳终冷温度为400℃,-40℃心部平均冲击功可达397 J,而终冷温度500℃与300℃的试验钢-40℃心部平均冲击功分别为308 J和279 J。不同终冷温度的钢板在厚度方向上均能具有较好的组织均匀性,但其组织类型和占比有所差异:当终冷温度为500℃时,组织主要为粒状贝氏体和准多边形铁素体;当终冷温度为400℃时,组织中针状铁素体和粒状贝氏体含量上升,且出现部分板条贝氏体;当终冷温度降低至300℃时,组织中的铁素体的含量较少,板条贝氏体则含量进一步增加。另外,对试验钢心部的M-A岛大小、形态和分布进行了统计后发现,终冷温度500℃钢中的大块状M-A岛比例达15.5%,明显高于终冷温度为400℃的3.6%和终冷温度为300℃的5.3%。根据断口SEM分析表明,大块状的M-A岛相邻分布时对钢的低温韧性损害最大,这是由于临近的M-A岛之间形成的应力叠加区将促进裂纹的萌生和扩展,导致低温韧性变差。此外,不同形态的M-A岛中均有Si、C元素的偏聚。其中Si元素为单侧不均匀偏聚而C元素则呈壳状偏聚,这可能是由于Si原子为短程扩散原子而C原子可发生长程扩散,并且Si原子和C原子之间存在一定的排斥力造成的。