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本文以含V和Nb-V为主要添加元素的两种低碳微合金钢为研究对象，采用热力学计算分析、热模拟实验和显微组织观察，研究了热变形过程中V、Nb碳氮化物对奥氏体再结晶及析出行为的影响。主要开展的工作和结论如下: (1)利用Thermo-Calc热力学软件中TCFE6数据库，计算了V、Nb-V低碳微合金钢中析出物的析出开始温度。在V低碳微合金钢中，V的碳氮化物的开始形成温度为1080℃，最大摩尔分数为0.016。而对于Nb-V低碳微合金钢中，Nb、V碳氮化物的开始形成温度分别为1270℃和950℃，最大摩尔分数分别为0.016和0.003。 (2)以单道次压缩实验为手段，获得了低应变速率下实验钢高温变形真应力-真应变曲线，进一步分析了合金元素V和Nb对动态再结晶的影响。实验结果表明:较高的变形温度和较低的应变速率有利于再结晶的发生;合金元素V和Nb能有效抑制实验钢再结晶的发生，提高实验钢高温变形抗力。同时，建立了这两种钢的变形抗力模型和塑性流动方程，获得了热变形激活能和相关的材料参数。 (3)采用双道次压缩实验，研究了实验钢的静态再结晶行为，获得了静态再结晶软化率曲线，计算了静态再结晶激活能，建立了相应的静态再结晶动力学模型。同时对静态再结晶驱动力进行了计算，还分别利用三种钉扎力模型计算了钉扎力，深入探讨了再结晶与析出的相互作用。 (4)热变形过程中，有大量球形第二相颗粒在晶内、晶界以及位错线上析出，颗粒尺寸基本小于20nm，对再结晶起显著的阻碍作用。对于Nb-V钢，第二相粒子的析出对再结晶的阻碍程度较V钢强烈，沉淀析出的第二相颗粒较V钢均匀，细小。其原因是高温时固溶进Nb-V钢的Nb以及Nb、V复合添加后，其沉淀析出驱动力较V钢大，对晶界和位错的钉扎作用更强，使得Nb-V钢中再结晶受阻碍程度较V钢强烈。