随着当前我国经济、社会的快速发展,对钢铁材料的性能提出新的要求:较高的强度、较长的使用寿命、节约资源、降低成本以及节能环保等。本文根据HRB600高强钢筋的性能要求,设计了四种不同成分的试验钢,研究了成分与组织性能以及热变形参数之间关系。采用箱式电阻加热炉,研究加热温度与保温时间对试验钢奥氏体晶粒长大倾向性的影响。采用Gleeble热模拟试验机,分别对四种试验钢进行了奥氏体连续冷却转变与相变规律、热力模拟工艺研究,测定四种试验钢的CCT曲线,探讨变形温度与冷却速度对显微组织与力学性能(硬度)的影响规律。对四种试验钢奥氏体晶粒长大规律的研究结果表明:单一加V的试验钢和加Nb、V的试验钢分别在1000~1050℃和1100~1150℃加热时,晶粒长大相对较明显;当钢中加入微量Nb时,其奥氏体晶粒尺寸比未加Nb时明显细化。对四种试验钢奥氏体连续冷却转变与相变规律的研究结果表明:在冷却过程中,获得理想铁素体与珠光体的冷却速度范围为:单一加V的试验钢冷却速度小于5℃/s;低Nb的试验钢冷却速度小于等于5℃/s,较高Nb含量的试验钢冷却速度需小于3℃/s;当冷却速度为3℃/s左右时,其强度即可满足要求,并且较低V含量的试验钢硬度最大、V含量较高的试验钢次之,含Nb的试验钢硬度相对较小。对四种试验钢的热力模拟工艺规律研究结果表明:在冷却条件不变时,显微硬度值随着变形温度的变化,1#试验钢最大波动值为61HV,2#试验钢最大波动值为65HV,3#试验钢最大波动值为104HV,4#试验钢最大波动值为79HV,因此,变形温度对试验钢力学性能影响较大;在变形温度不变时,随着冷却速度的提高,试验钢显微硬度整体呈现增加趋势;当冷却速度小于10℃/s时,随着变形温度的降低,铁素体与岛状马氏体的含量增加,贝氏体含量减少。在上述研究的基础上,确定了能够获得铁素体和珠光体组织,并且具有良好性能要求的HRB600高强钢筋优选的成分设计和工艺制度,进行了强韧性和抗震性较好的高强钢筋的轧制实践,取得了良好的效果。