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提高钢铁材料的强度与韧性,一直以来是钢铁材料科学研究者追逐的目标。其中,细化晶粒尺寸是同时提高强度与韧性的有效手段之一。剧烈塑性变形(SPD)与热机械过程(TMCP)是细化晶粒的主要手段,而异步热轧技术特有附加的剪切变形为剧烈塑性变形,并具有实现规模化生产的特性,是二者的有效结合,在金属材料细化晶粒、降低轧制力、提高道次压下率等方面具有良好的发展前景。基于此状,本文以12Cr1MoVR容器钢为研究对象,将异步热轧技术应用于钢铁材料,开展异步热轧工艺对钢材组织性能影响研究,为异步轧制技术理论研究和工业应用提供技术参数,论文的主要工作和研究结果如下：(1)分别采用1.2速比异步单向与同步单向热车L12Cr1MoVR钢,研究了实验钢沿厚度方向组织的变化情况。采用异步单向热轧,观察慢速辊侧表面、距慢速辊侧1/4、中心、距快速辊侧1/4、快速辊侧表面等五个位置的平均晶粒尺寸发现,异步单向轧制在厚度方向晶粒尺寸由表层至心部逐渐增大,表层细化明显,采用同步单向热轧在基本相同实验条件下实验钢沿厚度方向平均晶粒尺寸变化微小。并且异步轧制相比常规轧制实验钢对应位置晶粒尺寸更加细小。(2)开展了剪切变形对形变带和析出相的影响规律研究。相对于同步轧制,在异步单向轧制实验钢中可观察到明显变形带,晶粒分布出现局部粗化与细化分布状态。同步单向轧制实验钢析出相(VC)分布呈现平行带状分布并伴有局部粗化；采用异步单向轧制使析出相(VC)形态分布复杂,呈现平行带状、近似相间析出、随机弥散、局部严重粗化等多种形态。(3)研究了双向可逆异步轧制方式对实验钢晶粒尺寸影响规律。异步可逆轧制晶粒尺寸变化趋势与单向轧制相同,但是细化晶粒尺寸作用效果弱于单向轧制,同步可逆轧制实验钢晶粒分布均匀。(4)开展了异步轧制对实验钢力学性能和断裂行为影响规律研究。异步单向轧制全厚度试样冲击功高于同步单向轧制；异步单向轧制实验钢断裂行为为韧性断裂；同步单向轧制实验钢冲击断口由韧性与脆性组合。异步可逆轧制实验钢冲击韧性优于同步可逆轧制,异步可逆轧制实验钢冲击断口表现为韧性断裂,而同步可逆轧制实验钢虽然为韧性断裂,但有脆性断裂趋势。异步可逆轧制实验钢强度大于同步可逆轧制实验钢。异步单向轧制强度小于同步单向轧制。