В работе исследуется изгиб пластины из толстолистовой судовой стали А32 с градиентом прочностных свойств по толщине. Градиент свойств достигался односторонним ускоренным охлаждением пластины из аустенитной области. Вследствие этого по толщине пластины формировался спектр микроструктур: от феррито-бейнитной на ускоренно охлаждаемой поверхности до феррито-перлитной на другой. При малом упругопластическом изгибе стальной пластины с однородной микроструктурой нейтральная плоскость деформации смещается в область сжатия, что объясняется большим сопротивлением материала сжатию, чем растяжению. Исследований смещения нейтральной плоскости при изгибе стальных пластин с градиентом прочности по толщине и SD-эффектом (различными пределами текучести на растяжение и сжатие) в литературе не найдено. Цель настоящей работы заключалась в разработке математической модели пластического изгиба стальной пластины с SD-эффектом и градиентом прочности по толщине при конечных прогибах для подтверждения целесообразности одностороннего термического армирования листового проката. Установлено, что смещение нейтральной плоскости при изгибе, обусловленное SD-эффектом, зависит от коэффициента разнопрочности и направлено в сторону сжатых волокон. Смещение нейтральной плоскости, вызванное градиентом прочности, зависит от абсолютной величины этого градиента и направлено в сторону градиента. Рассчитано, что величина предельного изгибающего момента при изгибе пластины из стали А32 с градиентом прочностных свойств по толщине не меньше аналогичной величины для нормализованного и термоупрочненного состояния при любом направлении градиента прочности относительно направления изгиба. Сделан вывод, что предложенная технология упрочняющей обработки толстолистового проката из углеродистых и низколегированных сталей с использованием ускоренного одностороннего охлаждения обеспечивает комплекс механических свойств не хуже, чем для термоупрочненного состояния. При этом экономия охлаждающей воды составляет до 40 %.