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微合金高强度钢的开发和研究受到了国内外研究学者越来越多的关注。细晶强化和析出强化作为改善钢材的综合力学性能主要途径，被广泛应用在微合金高强度钢的开发和生产中，因此，如何充分发挥微合金元素在细晶强化和析出强化的作用成为控轧控冷工艺开发的关键问题。本文以添加Ti、Nb、Mo等元素的微合金钢为研究对象，采用热模拟实验方法，研究不同工艺条件对含Ti-Nb-Mo热轧高强钢第二相粒子析出行为的影响，为实际生产工艺提供实验指导依据。主要内容如下: (1)通过热力学计算，得到钛的碳氮化物全固溶温度为1990℃，铌的碳氮化物全固溶温度为1130℃，钒的碳氮化物全固溶温度为820℃，并绘制了相关的固溶度曲线。利用Thermo-Calc热力学软件计算，得到实验钢高温阶段主要以Ti(C，N)析出，Ti(C，N)颗粒中几乎不含Nb、V、Mo等合金元素，低温铁素体/贝氏体主要以(Ti，Nb)C析出，且析出相中含有少量的V和Mo。 (2)通过热模拟实验，研究热轧变形后不同冷速对实验钢的相变和析出行为的影响规律。实验结果表明:随着冷却速率的增大，实验钢主要发生贝氏体相变，贝氏体的形态比较复杂，由粒状贝氏体、板条贝氏体组成，并且随着冷速增大，不同形态的贝氏体所占比例不同。对于含Ti-Nb-Mo的微合金钢而言，卷取前采取缓冷工艺可促进钢中细小的碳化物大量的析出，析出强化效果提高。此外基体中可观察到4种类型的析出颗粒。一种是尺寸较大的TiN颗粒;一种是(Ti，Nb)C粒子，但心部和外部的化学成分不一致，(Ti，Nb)C是以TiN为核心外延生长的;另一种是Ti4C2S2粒子;而绝大部分为尺寸较小的(Ti、Nb、Mo)C析出颗粒，呈链状或弥散分布。 (3)通过等温淬火实验，探讨了等温温度对实验钢的相变和析出行为的影响。随着等温温度的增大，铁素体晶粒尺寸逐渐减小，实验钢中析出物的尺寸主要集中在6-12nm，析出粒子的数量较多。显微硬度表明，第二相粒子对实验钢的显微硬度影响比较明显。通过理论计算，550℃、600℃和650℃等温时，析出强化对屈服强度的贡献量分别为203.1MPa、230.82MPa、145.14MPa。