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通过对09MnNiDR热轧态、正火态和回火态钢板的组织进行分析，得到了热处理工艺对材料组织的影响规律。正火后钢板晶粒明显细化，沿厚度方向均得到铁素体＋片层珠光体组织，且由中心向表面，晶粒尺寸逐渐细化，珠光体分布更均匀；回火后大部分片层状珠光体组织消失，渗碳体由片层状变为球形，铁素体晶界处也发生了球状渗碳体的聚集析出；回火后组织中发现有大量弥散的纳米级的微合金粒子析出，并导致了一部分铁素体晶粒内部位错密度仍较高。