从我国不锈钢高速发展的态势及镍资源极为匮乏的现状来看,研究开发并推广应用高性能节镍型铁素体不锈钢以替代部分铬镍系奥氏体不锈钢,是保证我国不锈钢产业持续良性发展的一个非常紧迫和重要的方向,目前,SUS444铁素体不锈钢已在热水器、压力容器等行业得到广泛应用,并已取代部分奥氏体不锈钢。但在使用中仍面临有非常大的问题,主要表现为SUS444铁素体不锈钢中厚板存在室温及低温韧性差、脆性转变温度高等。针对这个问题,本文基于前期研究成果,设计了一种高韧性SUS444铁素体不锈钢中板的合金成分,并研究该高韧性SUS444铁素体不锈钢中板组织性能的变化规律,并阐明组织、织构和析出相对韧性的影响。以期获得最优冲击韧性的SUS444铁素体不锈钢中板,为SUS444铁素体不锈钢中板实际生产提供理论指导。本文主要研究内容和结果如下:（1）研究了不同精轧温度对SUS444铁素体不锈钢组织、织构和韧性的影响规律。结果表明,随着精轧温度的降低,实验钢的退火组织变细。对于退火织构,在表层,不同工艺条件下热轧退火织构以剪切织构组分为主。在中心层,不同工艺条件下热轧退火织构的特征存在明显差别,即采用高温精轧工艺时,热轧退火织构以主要组分在{113}<110>附近的α-纤维织构为主;采用低温精轧工艺时,热轧退火织构以主要组分在{111}<112>附近的γ-纤维织构为主。和高温精轧退火板中心层织构相比,采用低温精轧工艺时,α-纤维织构弱化、γ-纤维织构强化,λ织构弱化。随着精轧温度的降低,铁素体不锈钢的冲击韧性得到改善,脆性转变温度降低。这主要是由于,随着精轧温度的降低,铁素体不锈钢的晶粒细化,断裂面上{001}面的体积分数的降低。（2）研究了不同退火温度对SUS444铁素体不锈钢组织、织构和韧性的影响规律。结果表明,随着退火温度的降低,实验钢晶粒尺寸变小,退火板断裂面上{001}面分数升高;在实验温度范围内,退火温度对SUS444铁素体不锈钢韧性影响较小。这主要是由于随着退火温度的变化,晶粒尺寸变化对韧性影响和{001}面分数变化对韧性的影响作用正好相反,两者相互作用,最终导致退火温度对韧性影响较小。（3）研究了不同Nb含量对SUS444铁素体不锈钢组织和韧性的影响规律。结果表明,随着钢中Nb含量的增加,铸锭中的等轴晶比率增加,柱状晶区域明显减少,且等轴晶晶粒尺寸有所减少,柱状晶宽度变窄,凝固组织得到细化。主要是因为添加微合金元素Nb可以加宽SUS444铁素体不锈钢的结晶区间,从而使浇注过程中糊状区宽度增加,有助于提高柱状晶前沿过冷度,提高非均质形核的几率,促进等轴晶的生成,进而使得铸态组织中等轴晶比例提高,晶粒尺寸减少。随着Nb含量的增加,退火组织变细,当Nb含量由0.07%增加至0.16%时脆性转变温度降低。这是由于当Nb含量由0.07%增加至0.16%时,组织得到细化,并且由于Nb的稳定化作用,钢中固溶碳、氮含量降低;当Nb含量由0.16%继续增至0.46%时,脆性转变温度逐渐升高。这是由于随着Nb含量继续升高,一方面偏聚于晶界处的固溶Nb元素的含量较高,另一方面基体中的析出相增多。根据铁素体不锈钢产生脆性裂纹临界条件的科垂尔-佩奇（Cottrell-Petch）关系式,合金元素在晶界处的偏聚,以及析出相的增加,均明显减少形成的断裂的有效表面能,增加脆性断裂倾向。（4）研究了在650～900℃时效处理对SUS444铁素体不锈钢中板组织、析出相和韧性的影响规律,绘制了铁素体不锈钢在650～900℃温度范围内的TTT曲线。对于不同时效温度处理实验钢,随着时效时间的增加,析出相含量呈“S”曲线变化,析出相尺寸逐渐增大,且在晶界处析出相逐渐变粗变大。对于相同时效时间不同时效温度的实验钢,析出相含量先增加后减少。随着等温时效时间的延长,韧性出现迅速降低现象。实验钢经退火处理后的室温冲击吸收功为253J,在析出相体积分数达到2%时冲击吸收功降低到25J,相对于退火处理冲击吸收功降低了88%,说明少量的析出相会导致冲击吸收功的急剧降低,即引起实验钢严重脆化。主要是因为析出相在晶内和晶界析出,特别是在晶界处的析出相,析出物会阻碍位错的运动,位错容易在析出物处发生塞积,进而形成应力集中,根据铁素体不锈钢产生脆性裂纹临界条件的科垂尔-佩奇（Cottrell-Petch）关系式,析出相可以增加脆性断裂倾向,所以使韧性下降。通过TEM和XRD分析,析出相主要为（Nb,V）（C,N）和呈棒状、块状的Laves相Fe2Nb,第二相析出过程遵守JMAK方程并建立了实验钢在650～900℃温度范围内析出相的TTT曲线,TTT曲线为这两种析出相析出动力学曲线的叠加,最终确定750℃为0.46%Nb的SUS444铁素体不锈钢中板脆化最敏感温度。