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国家高技术研究发展计划(863)课题"500MPa碳素钢先进工业化制造技术"的主要目标是将普通碳素结构钢Q235的屈服强度由200MPa级提高到500MPa级.因此,为了在现有工业条件下生产出以C、Mn为主要成分并加入极微量Nb的500MPa超级钢,该文对含铌钢奥氏体静态再结晶行为、铌的碳氮化物在奥氏体和铁素体中的析出行为等物理冶金学过程进行了研究;对Nb在超级钢中的作用机理进行了初步探讨;对500MPa超级钢的控轧控冷工艺进行了研究,在此基础上制定了适合现场生产的轧制工艺,并进行了现场500MPa超级钢工业实验,初步达到预期目标.论文主要内容包括:1.以含铌0.02％的微铌处理碳锰钢为研究对象,并选用不含铌的对比钢,在Gleeble1500热模拟实验机上进行不同参数的双道次压缩实验,通过对软化率曲线的分析研究Nb对钢奥氏体静态再结晶行为的影响,修正微铌处理钢的静态再结晶动力学模型.2.以含铌0.024％的碳锰钢为研究对象,利用热模拟实验和萃取复型技术、透射电镜观察,研究在奥氏体和铁素体中析出的铌的碳氮化物形态和析出时间,在此基础上结合工业实验和热轧实验中含铌钢与不含铌钢的性能比较和析出物分析,探讨Nb在超级钢中所起的作用.3.采用热模拟实验和实验室热轧实验,研究微铌处理500MPa超级钢的控轧控冷工艺.研究了不同加热温度、终轧温度和卷取温度等对钢组织和性能的影响,确定了500MPa超级钢的加热温度、终轧温度和卷取温度等工艺参数.4.在本钢1700热轧机上进行了500MPa超级钢的工业实验,对所轧实验钢进行了组织和力学性能检验,结果表明在细晶强化、沉淀强化和相变强化等的综合作用下,实验钢屈服强度达到500MPa以上,塑性良好.