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在现有的高性能钢中添加微合金化元素，进而控制钢中夹杂物和碳(氮)化物的析出，进一步提高其机械性能是一种高效的方法。为了把相变强化、微合金强化和析出物、夹杂物控制应用于特殊钢产品中，研究析出物，夹杂物对特钢产品组织、结构及性能的影响，对开发兼有低成本、高机械性能(强-塑-韧)、高工艺性能、环境友好、节能等特点的产品具有重要理论指导和现实应用意义。
本研究包括两个组成部分，一部分为微合金化超高强塑Si-Cr弹簧钢研究，另一部分为微合金化P+F型非调质钢中IGF形核的研究。主要利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、电子背散射衍射、热模拟等方法系统地研究了析出物及夹杂物对特钢产品微观组织、结构及性能的影响规律，探索并揭示了非调质钢中晶内铁素体的形成规律。主要研究结果如下：
60Si2CrAL弹簧钢的热变形激活能Q为309kJ/mol，峰值应力σp与Z参数的关系为：σp=25.441nZ-628.3，峰值应变εp与Z参数的关系为：εp=0.1568Z0.027。奥氏体动态再结晶过程中，变形温度和变形速率对再结晶晶粒都有较大的影响，其中变形温度的影响显著，起主导作用。变形温度越低，变形速率越大，动态再结晶晶粒尺寸越小。动态再结晶晶粒尺寸dd与Z参数的关系为：dd=2.547×103·Z.0.162。动态再结晶具有强烈细化奥氏体晶粒的作用。
测定了Nb微合金化60Si2CrAL的连续冷却转变曲线。60Si2CrAL获得全珠光体和铁素体的最大冷却速率＜8℃/s，获得全马氏体的临界冷却速率＜15℃/s，在线轧制时最佳冷速为2～8℃/s。通过微合金化和控轧控冷，60Si2CrAL实现了在线软化退火的省工序工艺，轧态奥氏体晶粒尺寸约为14μm，淬火后晶粒尺寸进一步细化为8μm。
经不同淬火一回火工艺处理后，Nb微合金化60Si2CrAL的力学性能均达到了超高强塑性，拉伸强度均大于2000Mpa，延伸率大于9％。其中回火参数为14.5时，Rm＞2250Mpa-A11％-Z39％。细晶组织和弥散分布的碳化物(d≤20nm)是弹簧钢获得超高强塑性的主要原因。对含VSi-Cr弹簧钢的力学性能也进行了研究，其最佳力学性能为Rm2090Mpa-A13％-Z39％。
试制了C含量在(0.46～0.58％)的中高C微合金化非调质钢，分析了两炉试验钢的铸态及锻造态微观组织，夹杂物形貌，尺寸及其分布，得出晶内铁素体的形核机制：氧化物-MnS-(V(C，N)-IGF，和氧化物-TiVCN-MnS-(V(C，N))-IGF。