采用光学显微镜和透射电子显微镜等对500MPa级Nb-Ti微合金化方矩形管用钢的组织与性能进行了分析,研究了其强化机制。结果表明,终轧温度和卷取温度对试验钢的组织和力学性能有显著影响,在研究的温度范围内,终轧温度和卷取温度的降低均有利于获得更加细小的铁素体晶粒与细小弥散的第二相析出物;当卷取温度不变时,随着终轧温度的下降,屈服强度、抗拉强度和断后伸长率均升高;当终轧温度不变时,随着卷取温度的逐渐下降,屈服强度和抗拉强度呈现出先上升后下降的规律,而断后伸长率呈现出单调上升的规律;试验钢在终轧温度为840℃和卷取温度为570℃时可获得最优的综合力学性能,其屈服强度和抗拉强度分别为537和578MPa,断后伸长率为33.5%;细晶强化是试验钢最主要的强化机制,由晶粒细化引起的强度增量占总强度的49%～51%,由固溶强化引起的强度增量次之,占总强度的23%～27%,由析出强化引起的强度增量较小,仅占总强度的3.8%～8.2%。