本文依托东北大学与甘肃酒钢集团钢铁股份有限公司合作项目《实验研究开发70公斤级工程机械用钢》。70公斤级工程机械用钢要求较高的强度、塑性和韧性的同时，必须具有良好的焊接性能。本文设计并炼制了6种成分试验钢，采用了不同的轧制和冷却工艺对6种实验坯料进行了轧制试验，分析了试验结果。论文工作要点如下： (1)设计并炼制了6种成分的试验坯料，叙述了这6种成分的设计思路。 (2)采用再结晶控制轧制+空冷、再结晶控制轧制+控制冷却、未再结晶控制轧制+控制冷却三种工艺对6种实验坯料进行了轧制试验。 (3)对比分析了轧制和冷却工艺对试验钢组织和力学性能的影响。采用未再结晶控制轧制+控制冷却工艺有利于试验钢轧后获得较好的力学性能。 (4)对比分析了合金元素对试验钢组织和力学性能的影响。Mo元素能促使试验钢轧后在较低的冷却速率下发生贝氏体相变，提高试验钢的淬透性；Ni元素能提高试验钢的淬透性和韧性，对试验钢强度和塑性的影响不明显；Cr元素能提高试验钢的淬透性和强度；提高试验钢中C含量能显著提高试验钢的强度，但降低试验钢的塑性和韧性。 (5)根据实验结果，结合工厂实际情况，推荐下一步实验的成分及工艺。①试验钢成分范围：C：0.08～0.10％、Si：0.3～0.4％、Mn：1.6～1.8％、Mo：0.2～0.3％、Ni：0.2～0.3％、Cr.0.2～0.3％、Nb：0.04～0.05％、Ti：0.015～0.020％、P≤0.004％、S≤0.004％；②试验工艺：坯料加热温度为1200℃，采用两阶段控制轧制，第一阶段开轧温度为1100～1150℃，终轧温度为1000～1040℃，第二阶段开轧温度为930～950℃，终轧温度为800～850℃，两阶段的变形量都保证在60％或以上，轧后快速冷却，冷却速度为15～18℃/s，终冷温度为580℃～650℃。