SA738 Gr.B宽厚钢板是第三代核电堆型AP1000核反应堆安全壳的主要材料,钢板厚度较大,由于钢板服役中遇到的工况复杂,钢板承受多种载荷,因此要求钢板具有良好的强度和韧性,同时该材料对组织和性能均匀性的要求远高于其他材料。随着核电站向大型化发展,核反应堆安全壳也随之增大和增厚,安全壳上设备运入口和气闸须使用厚度100mm级特厚板材,而随厚度的增加,核电钢的低温韧性指标反而逐渐升高。同时,受连铸及轧制条件限制,SA738Gr.B特厚板普遍存在心部变形量不足,导致组织粗大、低温韧性不足以及厚向截面组织性能均匀性差等问题。为了解决这些问题,本文依托于国家“十三五”重点研发项目“新一代压水堆核岛用钢及临氢化工大单重特厚板”（2017YFB0305300）,以核反应堆安全壳用SA738 Gr.B特厚钢板为研究对象,通过数值仿真模拟与实验室热轧实验验证相结合的方法,研究了高渗透轧制工艺下金属塑性变形行为及其对变形渗透性的影响。本文通过实验方法建立了实验钢SA738 Gr.B的材料模型;通过金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针对实验钢的微观组织进行观察分析;使用饱和苦味酸水溶液对组织中的奥氏体晶界进行腐蚀;通过拉伸、摆锤冲击实验对实验钢的力学性能进行检测;通过扫描电子显微镜对材料冲击断口进行分析;研究了高渗透轧制工艺对实验钢厚向微观组织及强韧性的影响规律。本文的主要研究工作包括:（1）通过单道次数值模拟实验,研究了高渗透轧制工艺下不同冷却和轧制参数对SA738Gr.B特厚钢板厚向温度场、横向金属流动和内部等效应力应变的影响规律,同时基于正交试验,通过模拟研究了各影响因素对钢板心部的等效应变影响,并按重要性进行了排序;（2）采用数值模拟与实验室三道次热轧相结合的方法,研究了高渗透轧制工艺对SA738 Gr.B特厚板宏观变形的影响规律。结果表明,高渗透轧制工艺可以提高SA738 Gr.B特厚板心部金属变形程度,同时可使各层金属流动更加均匀,为了获得相同的变形效果,高渗透轧制工艺所需压下率更小;（3）采用多道次数值模拟和实验室热轧实验验证相结合的方法,系统研究并获得了 SA738 Gr.B特厚板在粗轧阶段厚向不同冷却梯度和在不同阶段冷却的高渗透轧制工艺策略对厚向变形渗透性的影响规律;（4）进行了工业条件下高渗透控制轧制实验,对比分析了常规轧制与高渗透轧制工艺对SA738 Gr.B特厚钢板厚向不同位置的微观组织及强韧性的影响,结果表明,高渗透轧制工艺不仅可以显著改善1/4处和心部质量、提高钢板心部低温冲击韧性及截面组织性能均匀性,同时可避免形成侧面双鼓形,减少钢板切损量,加快轧制节奏,提高生产效率。完成了核反应堆安全壳用超宽4600mm、超厚100mmSA738 Gr.B钢板的工业试制,取得了良好的工业应用效果。