针对济钢集团有限公司粗、精轧机的能力及特点,探索了批量生产F40船板钢的工艺,首先用济钢生产的连铸坯在中厚板厂进行试验轧制,通过分析轧制工艺与组织性能的关系优化了钢的成分和生产工艺,在初步掌握待开发钢组织、性能与生产工艺参数关系的基础上进行F40船板钢小批量试产,进一步完善工艺,重点解决了试产中的工艺稳定性及性能合格率。另外,还深入研究了不同工艺条件下F40船板钢组织与低温韧性之间的关系。通过系统研究得出以下结果：(1)根据测定的再结晶曲线及CCT曲线结合济钢其他级别船板钢的试制经验优化出钢成分和轧制方案：控制轧制时的开轧温度为840℃左右,终轧温度820℃左右,未再结晶区总的压下率65%左右,轧后采用冷速5℃／s左右控冷,终冷温度450℃左右,控冷后的终冷段采取直接堆垛缓冷。(2)用优化后的工艺轧制F40船板钢,可以获得针状铁素体+多边形铁素体混合组织,这种混合组织是一种稳定的组织,在(600℃左右)以下1小时回火或550℃长时间时效,组织改变不显著。微合金碳化物对位错及晶界的钉扎是组织稳定性的主要原因,时效过程中Nb碳氮化物的进一步析出将提高材料的强度和硬度。(3)用优化轧制工艺批量生产的三种厚度规格F40船板钢的强度、塑性、低温冲击韧性、冷弯性能和焊接性等性能均达到国标要求,这些数据证明本研究确定的F40船板钢成分、工艺是合理可行的,可以用于大批量工业生产。(4)影响F40船板钢低温韧性的最主要因素是铁素体和珠光体的晶粒尺寸。终冷阶段采用直接堆垛冷却时,较快的冷速导致晶粒长大被抑制,从而形成极细小针状铁素体加准多边形铁素体的复合组织,其韧脆转变温度Tk达到-70℃～-80℃；终冷阶段加盖保温罩时,较缓的冷速导致铁素体得以充分生长,最终得到尺寸相对较大的等轴铁素体晶粒加片状珠光体组织,韧脆转变温度Tk远高于-60℃。