近年来,随着海洋工程和船舶制造的快速发展,与之相关的专用钢材需求量正增长的同时,对钢的质量和性能也不断提出更高的要求。本文以低成本、减量化的690MPa级海洋工程用钢的开发为背景,对该钢种的特性规律和热处理工艺开展了实验室研究,得到了可指导工业试制参数制定的基础数据。经过真空熔炼和实验轧机开坯后,制备好的实验用钢样通过高温热塑性实验得到其相变点Ac1为712℃、Ac3为827℃、Bs为515℃、Bf为348℃;第Ⅰ脆性区间为1150~1300℃,第Ⅲ脆性区间为625~800℃,最佳的热塑性区间为800~1130℃。实际连铸、矫直、轧制等生产过程中,应根据此制定合适的温度制度。热轧后,组织观察表明,在轧后板料的1/2和1/4处晶粒度级别为7级和7.5级,原始组织为铁素体、贝氏体和少量珠光体。采用不同工艺路径和组合进行调质后,结果表明:920℃淬火+640℃回火,淬火时间180min,回火时间350min的热处理工艺制度最佳。淬火后组织为粗大的马氏体、板条贝氏体以及少量残余奥氏体,回火后组织为回火索氏体,断口为韧性断裂。1/2处屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击功分别为686MPa、769MPa、19%、和146J。在上述实验结果指导下,对试验钢进行工业试制,采用920℃淬火,淬火时间160min,640℃回火,回火时间350min的生产工艺,实物性能满足要求,可以工业化生产。