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系统地分析了低合金高强度钢(16Mn钢)在液相、凝固过程、奥氏体相中氮化物、碳化物析出的热力学和动力学条件；建立了连铸板坯氮化物、碳化物析出的理论模型，主要包括连铸板坯传热模型、凝固过程溶质元素的微观偏析模型、温度连续变化析出物预报模型；根据实验室模拟和舞阳钢铁公司现场生产试验结果对模型进行了修正；在此基础上分析了舞钢连铸板坯析出物析出特点，优化了舞钢板坯连铸的二冷工艺，取得了良好的应用效果。
低合金高强度钢(16Mn钢)的热力学计算结果表明：1)钢液中碳化物、氮化物及碳氮化物不可能析出；2)凝固过程中，TiC0.03N0.97在1770K时具备析出的热力学条件；3)奥氏体相中，NbC0.73N0.27在1402K具备析出的热力学条件，AlN在1265K具备析出的热力学条件；4)温度降低过程中，碳氮化铌析出相中碳的摩尔分数变化不大，碳氮化钛析出相中碳的摩尔分数随温度的降低而增大。
含铌低合金高强度钢(16Mn钢)冷却实验中发现冷却速率大于30K/min时，钢中不可能析出碳氮化铌；固溶—快冷—保温试验中析出物粒子是氮化铝与碳氮化铌的复合析出物，不同成分、温度、时间处理条件析出物粒子直径以及分布密度差别不明显；含铌、钛低合金高强度钢(16Mn钢)固溶—缓冷—保温试验中析出粒物子为氮化铝与碳氮化铌、钛的复合析出物，氮、铌、钛等元素含量越高，钢中析出物析出量越大，析出物粒子平均直径越小。
析出物析出模型计算表明：连续冷却过程中，随着冷却速率的增加，析出量和析出粒子的平均直径都减小；冷却速率越大，达到析出量和平均直径峰值的时间越短；析出量随反应时间呈先增加后减少的趋势，而且反应物元素初始浓度越高，析出量峰值越大。
舞钢连铸板坯析出物计算结果表明：铸坯表面Ti(CN)、Nb(CN)、AlN析出多集中在矫直区之前或处于矫直区中，这些细小析出物粒子作为应力集中源，再加上铸坯矫直时的应力，造成了铸坯表面矫直裂纹的形成和扩展。
利用析出物析出模型反推出低合金高强度钢(16Mn钢)的舞钢连铸板坯二冷水表，起到了控制析出物在矫直后析出的作用，减轻了由析出物诱发矫直裂纹的可能性。
本研究在以下几方面有所创新：1)首次得出低合金高强度钢(16Mn钢)连续冷却析出过程中氮化物、碳化物析出量和析出粒子的平均直径的变化规律；2)首次建立了低合金高强度钢(16Mn钢)连铸过程氮化物、碳化物的析出模型；3)首次提出结合钢中析出物析出历程，通过冷却制度的改变，避免矫直区由析出物引发裂纹的工艺思路。