在超低碳钢中，由于碳含量的降低虽然可以提高钢的焊接性能，但降碳的结果使钢的强度相应下降，因此，需要采用其他的强化方式来弥补强度的损失。其中，在钢中添加铜元素，利用铜的时效析出就能起到强烈沉淀强化效果。含铜超低碳钢经时效工艺处理后具有高强度、高韧性、良好的可焊性及耐蚀性等多种优量性能，被广泛应用于管线、造船、采油平台、工程机械等工程结构。因而研究铜在钢中的时效析出及沉淀强化规律有重要理论和实践意义。　　 本文利用显微硬度计测定、分析了试验钢不同时效状态下的硬度；应用金相显微镜观察分析各种状态下的显微组织；同时，采用H—800透射电镜对析出粒子的形貌、尺寸、分布等进行观察分析。研究了时效温度和时效时间对不同含铜量钢的显微组织、硬度变化及析出过程的影响；并通过热模拟实验研究不同冷速对钢的组织、硬度及析出过程的影响。利用上述的实验方法及手段探求含铜超低碳钢时效析出规律及沉淀强化机制。研究结果表明：　　 （1）在不同时效温度下，同一含铜量的钢时效温度越高，达到峰值硬度所需要的时间越短；在同一时效温度下，不同铜含量的钢时效时，随着铜含量的增加，时效过程加快，达到峰值硬度所需时间缩短，且峰值硬度随之增加；　　 （2）对比含铜1.0％与2.0％钢的时效过程中富铜粒子的体积分数与粒子大小，可以看出，在时效过程中，钢中的铜含量越高，富铜相的形核与长大过程均被加速，同时，钢中的铜含量越高，在相同时间内将有更多的铜原子添加到富铜颗粒上，因而长大速度也相应增大；　　 （3）在连续冷却条件下，含铜量不同的超低碳钢中Cu的析出规律明显不同。含铜2.0％超低碳钢随冷速的增加，存在特定冷速条件下的硬度峰值现象，含铜1.0％超低碳钢的硬度则对冷速变化并不敏感，在一定得冷速范围内其硬度不发生明显改变；　　 （4）在连续冷却过程中的析出物是铜原子富集形成的有序畴，与基体共格连接形成GP区，是超低碳钢强化主要原因。