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提高马氏体钢传统的方式有,增加碳含量、合金元素和循环淬火技术,这使得钢材焊接性下降和成本增加。控轧控冷+微合金化技术能有效的提高强韧性,并保证较好的经济性。研究采用TiC纳米析出强化C-Mn板条马氏体钢。采用相分析、X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸和冲击韧性试验等分析方法,从析出相、组织和力学方面,分析Ti、Mo在不同轧制工艺和热处理工艺下的析出规律及其对组织和力学性能的影响。Ti微合金化板条马氏体钢中,析出相几乎都为TiC,均匀分布于组织中。热轧后水淬,只有约57%的Ti元素析出,析出相尺寸较大；经过回火、再加热处理后,Ti元素全部析出,纳米级(1～18nm)析出相比例明显增加；Mo添加后TiC进一步细化,尤其是大尺寸(200～300nm)TiC析出相比例急剧减少,Mo原子部分替代TiC中的Ti原子位置,或者Mo原子依附在TiC上复合析出。未再结晶区轧制较再结晶区轧制,Ti的析出量由57%增加到75%,而且纳米级(1-18nm)TiC析出相比例增加,大颗粒析出相不变；进一步降低轧制温度,Ti析出量和纳米级(1～18nm)TiC析出相比例继续增加,而且大颗粒(200～300nm)析出相减少。热轧后空冷,1～60nm尺寸TiC析出相更少,60～300nm尺寸析出相增多,特别是200～300nm尺寸的TiC析出相急剧增多。Ti微合金板条马氏体钢在直接淬火后能细化晶粒7μm；经过回火、再加热后晶粒细化程度更大,为12μm,细晶强化增量90Mpa,析出强化量分别为180Mpa、碳元素所固溶强度损失约为70Mpa,试样屈服强度增加约46Mpa；Ti-Mo复合添加晶粒细化效果最大,达15μm,细晶强化增加136Mpa,析出强化为200Mpa,固溶损失约22Mpa,试样屈服强度增加约130Mpa,与实验测试结果基本相符。对应的组织也得到了细化,大角度百分比提高,冲击韧性值变大。轧制温度降低,原奥氏体晶粒产生扁平化效果,小角度晶界百分比增多、位错密度增加,板条宽度变窄,但有效晶粒尺寸变大,屈服强度和冲击韧性提高。热轧后水冷较空冷工艺,重新淬火的马氏体钢具有更高的强韧性。