随着我国工业的迅速发展,压力容器的应用越来越广泛。然而由于压力容器在高压、高温、强腐蚀介质下服役,容易发生燃烧、爆炸事故,给人民的生活造成重大损失。因此,生产高性能压力容器用钢就显得尤为重要。本文以某钢铁公司生产线为依托,以压力容器用钢15CrMoR为研究对象,采用4种不同的轧制工艺,研究其热处理工艺及组织性能。本文的主要研究工作以及研究结果如下:（1）结合压力容器的工作环境和所需性能,以及在国标所允许的成分含量范围内综合各元素的配比关系,设计了 15CrMoR钢的化学成分含量:0.16C-0.3Si-0.5Mn-0.9Cr-0.47Mo;（2）利用DIL805A/D热膨胀相变仪和全自动相变仪（Formastor-F Ⅱ）进行过冷奥氏体连续冷却相变研究。实验结果表明:15CrMoR钢的Ac3=852℃、Ac1=726℃、Ar3=806℃、Ar1=669℃;动态CCT曲线整体向左上方移动,高温相变转变开始温度提高,扩大了高温相变产物区域;（3）依据对15CrMoR钢过冷奥氏体连续冷却相变的研究,采用4种不同工艺的轧制,合理的设计了热轧工艺参数,开轧温度1100℃,终轧温度860℃,冷却速度控制在0～20℃/s;（4）利用箱式电阻炉对热轧后的钢板进行热处理,研究热处理对力学性能的影响。结果表明,随着正火温度的提高,实验钢的带状组织逐渐消除,强度逐渐下降,冲击韧性先升高后下降,正火温度为900℃时综合力学性能较好,4种不同轧制工艺经热处理后力学性能相差不大,轧后缓冷综合性能略好。15CrMoR钢对回火温度不敏感,回火温度在680℃时强度和韧性匹配较好。正火保温时间和回火保温时间对15CrMoR钢力学性能的研究表明,正火温度900℃,保温3min/mm、回火温度680℃,保温3min/mm时材料的性能较好;（5）对15CrMoR钢热处理后进行高温拉伸实验。实验结果表明,随着实验温度的升高,屈服强度逐渐下降,断后伸长率先减小后增加,在150℃～300℃温度范围内,抗拉强度逐渐升高,超过这个温度范围,抗拉强度逐渐下降,分析认为是由于蓝脆现象产生的影响;（6）利用高温瞬时拉伸实验测得的抗拉强度数据,进行高温持久强度预测,轧后空冷和轧后快冷工艺的实验钢热处理后在500℃的环境下服役10万小时的高温持久强度均接近150MPa,可见轧制工艺经热处理后对组织性能影响不大;（7）对轧后空冷工艺的实验钢热处理后进行高温蠕变实验。实验结果表明,15CrMoR钢在500℃不同应力的条件下都符合一般钢材的蠕变规律,利用最小二乘法拟合得出15CrMoR的稳态蠕变速率与应力的关系为:ε=10-0.98555 σ0.07068。