随着汽车向轻量化和高性能化方向发展,以及钢板弹簧在汽车上的大量应用,对汽车钢板弹簧的性能要求越来越高,因而,迫切需要提高汽车板簧的强度和延长使用寿命。本课题以研发超高强度汽车板簧钢为目标,在调研国内外现有汽车板簧的品种和综合性能的基础上,考虑合金元素、热处理工艺等对弹簧钢性能的影响,设计了一种新型成分的超高强度汽车板簧钢,并对其加工和热处理工艺进行了详细研究,最终开发出力学性能满足要求的超高强度汽车板簧钢。本论文的主要研究内容和取得的研究结果如下。首先,根据JMatPro热力学软件对不同合金元素含量的钢板性能进行了模拟,为了使试验钢的力学性能达标,设计并优化得到了试验钢的化学成分(0.5%C、1.0%Si、0.9%Mn、1.0%Cr、0.1%V、0.03%Nb、0.0015%B)。其次,通过热膨胀法和金相法,测定试验钢的连续冷却转变曲线,并结合显微组织观察和硬度测试,分析了不同冷却速率下的过冷奥氏体组织转变规律。当冷却速率达到5℃/s及其以上时,相变后的组织全部为马氏体。通过单道次热模拟压缩实验,得到了试验钢的流变应力曲线,并研究分析了变形条件对动态再结晶行为和流变应力的影响,得到了热压缩变形条件下的Z参数和热变形激活能,以此建立了流变应力方程。最后,在实验室φ450mm的热轧机组上模拟两阶段轧制工艺,得到铁素体和珠光体组织,通过对比不同终轧温度后获得的珠光体组织特征,确定了终轧温度为800℃左右。随后研究试验钢在不同淬火温度和回火温度下的性能,得到最佳的热处理工艺参数,并满足所设计的力学性能的目标值。最终研究结果表明,在淬火工艺为920℃×30min以及回火工艺为410℃×60min的条件下,试验钢的综合性能最佳,其抗拉强度为1890MPa,屈服强度为1700MPa,延伸率为11.3%,断面收缩率达到35.7%。