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钢中加入的铌等微合金元素通过细化晶粒、改变相变、借助于过饱和状态的脱溶及时效过程，可使钢的强度、韧性、工艺性能和物理化学性能得到良好的匹配，从而能大幅度地调整材料的性能。
本文针对Nb微合金钢生产中经常出现的混晶现象，采用热模拟试验与分析现场实际工艺条件相结合的方法，研究了变形工艺与冷却条件对钢材相变与组织的影响。论文主要内容和结论有：1.利用Gleeble-1500热/力模拟实验机，采用热膨胀法测定了不同铌含量的含铌钢的在不同冷速下的相变点并进行了金相组织观察。结果发现：冷却速度对相变点和显微组织的影响很大，且在不同的冷却速度区间对相变点和显微组织的影响不同；冷却速度较慢时，得到的显微组织为比较粗大的铁素体和少量珠光体组织；中速冷却的显微组织主要由尖角形、多边形铁素体、贝氏体的混合组织；铌具有延迟相变作用，含铌量及碳当量较高的钢在高冷速下出现了针状铁素体组织。2.利用内蒙古科技大学Ф130二辊实验轧机，对Q345C连铸坯进行了不同变形量的一道次大压下变形，研究了高温下不同变形量对奥氏体淬火组织的影响。研究发现：在同样变形温度(1050℃)下，当变形量较小(＜40％)时，变形不均匀，再结晶晶粒与未再结晶晶粒共同存在，易于形成相变后的混晶组织。3.在Gleeble-1500热/力模拟机上进行了两道次与五道次的热变形模拟。由实验结果发现：五道次变形比两道次变形更利于获得均匀细小组织。对变形试样进行透射电镜观察发现，在铁素体晶粒边界和晶粒内部以及位错线上有许多较细小的碳氮化物弥散析出，线度约为十几纳米，呈不规则分布或点列状分布。析出物越弥散细小，体积分数越大，位错密度越高。4.利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段，对取自CSP生产现场的的微合金钢轧卡样变形后的组织进行分析，研究了低碳微合金含铌钢的组织演变规律以及采用CSP工艺技术生产含铌钢混晶产生的原因。