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对比研究了经控锻-控冷处理的V—Ti和Nb—V-Ti微合金非调质钢的显微组织和力学性能。结果表明，Nb-V-Ti复合微合金化和控锻一控冷处理能有效细化组织，改善珠光体形态，促进V（C，N）相析出，提高非调质钢的冲击韧性。添加Nb显著提高抗奥氏体晶粒粗化温度，使细小碳氮化物弥散分布。与传统控锻一控冷工艺相比，850～900℃再结晶-未再结晶控锻-控冷工艺，使珠光体片碎化及部分球化，是导致V-Nb-Ti非调质钢冲击韧性提高的主要原因。