通过研究工程机械用低合金高强钢直接淬火和回火过程中组织性能的演变规律，为离线调质高强钢的在线生产提供试验基础。试验钢在轧后空冷条件下得到粗大的粒状贝氏体组织，冲击韧性下降。快冷至210℃以下时得到全部的板条马氏体组织。试验钢具有较强的抗回火软化能力，高温回火后仍具有较高的强度。直接淬火回火条件下钢的综合力学性能均优于离线淬火工艺，体现出超快冷条件下在线热处理技术在发展减量化高性能钢中的优势。

研究了超快冷工艺参数对低合金调质高强钢的组织性能的影响规律。实验钢在轧后空冷以及快速冷却至520℃左右时，均得到粒状贝氏体组织，粗大的M／A岛降低了冲击韧性。快冷至210℃以下时得到全部的板条马氏体组织，达到了直接淬火的目的。实验结果表明，采用在线直接淬火回火工艺时钢板的综合力学性能优于离线淬火工艺，表明超快冷条件下在线热处理技术在发展减量化高性能钢中具有优势。

研究了低合金调质高强钢在直接淬火条件下回火工艺参数对组织和性能的影响规律。结果表明，实验钢经控制轧制和直接淬火后，随回火温度升高强度下降，冲击韧性提高，600℃以上回火仍然保持较高的强度水平。纳米微合金碳化物析出延缓了回火软化作用。600℃回火的前20min强度明显下降，冲击韧性明显改善。之后由于微合金碳化物的析出抵消了基体的回复软化作用，强度出现上升趋势。在线直接淬火和回火工艺有利于提高离线调质钢的综合力学性能，降低能源消耗，提高生产效率。

通过低成本成分设计,在控制轧制的基础上,应用直接淬火＋回火工艺制得抗拉强度1 500 MPa级经济型低合金高强高韧钢,测定了该合金成分体系的连续冷却转变曲线,研究了不同回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明：随着回火温度的升高,试验钢抗拉强度逐渐下降,屈服强度先升高后降低,-40℃冲击功则呈现出先升高、后降低、再升高的趋势.回火温度为200℃时,试验钢获得了最优的综合力学性能,抗拉强度达到1 730 MPa,屈服强度为1 400 MPa,-40℃冲击功为43 J.