随着节能减排、汽车轻量化研究的不断深入,高强钢在汽车工业中的应用越来越广一直以来,国内外高强钢的生产多采用的方案是添加Mo、Cr、Ni、Cu、V等贵重合金元素,导致钢材成本增加,本文采用Nb-Ti微合金化结合TMCP技术开发690MPa级高强度热轧低碳贝氏体车轮钢,符合高性能低成本、节能降耗的发展主题。通过对不同TMCP工艺下的实验钢相变规律、第二相粒子析出行为和强韧化机制的研究,优化加工工艺,为工业化大生产提供必要的理论基础和工艺参考。论文的主要工作如下：(1)通过对实验钢静态CCT曲线的测定,研究不同冷却速率对显微组织的影响。结果表明,冷却速率在0.1-0.5℃/s范围内有铁素体、珠光体和粒状贝氏体组织生成,当冷却速率为3-5℃/s时,为粒状贝氏体组织,冷却速率增大到10℃C/s时,出现少量马氏体组织,随着冷速的提高马氏体体积分数增大。(2)通过工艺模拟实验研究变形后冷却速率、卷取温度、保温时间对显微组织的影响。结果表明,变形促进了先共析铁素体的形成,冷却速率为15～25℃/s且卷取温度为450～540℃时,可获得粒状贝氏体单相组织。随着冷却速率的提高、卷取温度的降低,晶粒显著细化,M/A岛由粗大的块状转变为弥散细小的粒状。实验钢珠光体转变孕育期很长,而贝氏体转变孕育期较短且相变速率较快。(3)实验室热轧实验显微组织分析表明,当终轧温度为780℃C时,有先共析铁素体生成,随着冷却速率的增大、卷取温度的降低,粒状贝氏体体积分数增加。(4)扫描、透射、电子探针、纳米压痕仪等精细组织分析表明,随着冷却速率的提高、卷取温度的降低,M/A岛从粗大的条状、三角状变为细小的粒状,碳化物的碳富集程度降低、与基体的硬度差减小,且抑制了沿晶界连续渗碳体的析出,贝氏体板条变细,位错密度增大,但过高的冷却速率、过低的卷取温度抑制铌、钛碳氮化物的析出,使析出强化效果减弱。(5)通过对综合力学性能分析表明,实验钢拉伸、冷弯、扩孔、冲击性能合格。组织强化、细晶强化、析出强化、位错强化、固溶强化为主要强化方式。(6)根据TMCP参数对组织性能的影响规律,制定出两套工艺路线：均采用两阶段控轧,加热温度1200℃,粗轧开轧温度为1100～1150℃。(a)高强度路线：精轧开轧温度为920～950℃,终轧温度为800～830℃,轧后冷却速率为30～35℃/s,卷取温度为450～500℃,从而获得贝氏体单相组织,用于制造轮辋用钢。(b)高扩孔性能路线：精轧开轧温度为900～930℃,终轧温度为760～800℃,轧后冷却速率为25～30℃/s,卷取温度为550～600℃,从而获得铁素体及贝氏体的复相组织,用于制造轮辐用钢。