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低合金高强钢以其低成本高强度的优势应用日益广泛,然而冷轧低合金高强钢在生产和使用过程中仍然普遍存在一些问题,例如组织不均匀,导致力学性能波动、通卷性能稳定性差;再结晶不充分,导致使用过程折弯开裂等成形问题。这些问题的存在严重限定了材料的使用范围。在此背景下,本文采用热模拟试验机、连续退火试验机、XRD、EBSD技术、透射电镜以及力学性能测试等手段系统研究了:①热轧初始组织状态及退火工艺对铁素体再结晶动力学的影响规律;②在退火过程中,冷轧板的再结晶织构变化规律;③析出粒子在连续退火过程中对低合金高强钢的强化贡献;④初始组织及连续退火工艺对强塑性的影响规律。并得出以下结论:(1)实验钢在退火过程中再结晶行为的差异是因为初始组织的差别造成的。2#实验钢初始组织中位错密度高,冷轧变形后组织中的变形储存能更大,有利于再结晶晶粒的形核与长大,从而缩短完全再结晶所需时间。快速加热会使再结晶速率加快,80℃/s加热时大量的位错和组织缺陷没有在回复过程中被消除,组织中仍然存在较大变形储存能,因而使铁素体再结晶快速进行。同时,基于JMAK方程计算得到不同退火温度下的再结晶动力学模型,结果表明,温度越高,铁素体再结晶发生时间越早,达到完全再结晶时所用时间越短。(2)随着退火时间的延长,低合金钢中典型的冷轧织构<001>取向由于再结晶的发生而转动,大体由<001>方向转向<111>方向。通常来说,大量的小角度晶界主要存在于退火初期,随着退火温度提高,延长保温的时间,小角度晶界的比率快速减少,新工艺2#实验钢小角度晶界比例降低速率明显快于1#实验钢,根据分析认为发生完全再结晶时,新晶粒取向与冷轧变形基体的晶界角度差在25°～60°之间。(3)冷轧后织构以α织构和γ织构为主,退火过程再结晶初始阶段,实验钢均以完整的α纤维织构和γ纤维织构组成,并随着保温时间的延长,α织构总体呈现强度降低的趋势,γ织构总体呈现强度升高的趋势。而新工艺下2#实验钢出现不同趋势,由于在退火过程中初始贝氏体组织向铁素体和渗碳体转变,因此可能会削弱γ织构的强度。(4)采用Ashby-Orowan修正模型计算求得析出粒子对常规工艺1#实验钢和新工艺2#实验钢退火后的强度贡献分别为123.93MPa和150.37MPa,并随析出粒子数量增多和粒度减小而增大,根据TEM对实验钢析出粒子的分析,新工艺下实验钢的析出粒子尺寸要更均匀,尺寸大小集中在5-7nm之间,且数量也相对较多。(5)初始组织对力学性能及成形性能的影响与所采用连续退火工艺参数有关。当初始组织为铁素体和珠光体时,退火后铁素体再结晶不充分,组织均匀性差,并且在低温退火及50℃/s加热条件下更加明显,从而导致了其强度及扩孔性能的下降。当初始组织为贝氏体时,退火后铁素体再结晶分布较为均匀,在5℃/s加热条件下,通过保温一定时间可以得到强塑性匹配良好的显微组织。