新一代钢铁材料的开发是目前国际上关注的热点课题，我国已经在超级钢的研究和开发工作中取得了突破性的进展。然而，随着强度级别的提高，势必会对钢材的其它性能指标产生影响，在提高强度的同时，也必须保证良好的韧性和优良的焊接性能，单纯地依靠铁素体晶粒细化很难获得良好的综合性能。为发挥C-Mn钢的潜力，充分利用微合金元素Ti在提高强度、改善钢的综合性能方面的作用，在“500MPa碳素钢先进工业化制造技术”的基础上，对含Ti微合金钢在热加工过程中的组织变化以及细晶化工艺进行了研究，通过热模拟实验研究了含Ti微合金钢的奥氏体静态再结晶行为、连续冷却转变以及Ti的碳、氮化物析出行为，并在此基础上结合实验室热轧实验对含Ti微合金钢的控轧控冷工艺进行了系统的研究。论文的内容主要包括以下几个方面： (1)在Gleeble-1500热模拟机上进行了单道次压缩实验，得到了变形温度、变形程度和变形速率对实验钢组织的影响规律。 (2)采用双道次压缩实验，研究了Ti微合金钢奥氏体区热变形后等温保持时间里的静态再结晶行为和应变诱导析出行为，绘制了实验钢在不同变形温度下的静态软化率曲线，建立了相应的静态再结晶动力学模型。 (3)采用热膨胀法测定了变形和未变形条件下的连续冷却转变曲线，结合金相观察结果，给出了变形以及冷却速度对实验钢组织的影响规律。 (4)采用热模拟技术和透射电镜观察相结合的方法，研究了Ti的碳、氮化物在高温奥氏体和低温铁素体中的析出规律，并对变形后的微观组织进行了分析。 (5)在热模拟实验的基础上，通过实验室热轧实验对Ti微合金钢的细晶化工艺进行了研究。给出了开轧温度、终轧温度和卷取温度等工艺参数对实验钢组织性能的影响规律，制定了合理的轧制、冷却工艺制度。