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本发明涉及热轧钢板生产领域,具体公开了一种热轧钢板及其制备方法和应用,所述热轧钢板的显微组织为奥氏体组织和马氏体组织,其中,呈拉长晶形态的奥氏体组织含量占总奥氏体组织含量的20%以上。本发明提供的热轧钢板的制备方法包括:将锻造形成的板坯依次进行加热、粗轧、精轧和固溶,以粗轧和精轧的总变形率为100%计,所述粗轧的变形率为60-70%,所述精轧的末道次变形的变形率为8-12%。本发明采用新的控轧工艺使得热轧钢板在常温下具有高强度、高塑性及高韧性的同时具有良好的低温和超低温性能,特别适合在火箭发动机中应用。