随着铌微合金化技术在全世界的迅猛发展,其产品已逐渐向低碳高铌的方向发展。铌微合金钢基本上都需要分别在奥氏体的再结晶区和未再结晶区进行轧制。由于钢中铌含量的显著提高会强烈抑制形变奥氏体再结晶,所以相对于低碳高铌钢运用上述工艺,最直接的结果就是导致成品微观组织的不均匀,出现混晶现象。针对此特点,本文探索性地对铌微合金钢采用完全未再结晶区控轧技术,使整个工艺流程处于奥氏体未再结晶区。研究了在未再结晶区运用不同的控轧控冷工艺对铌微合金钢的再结晶规律、变形带演变规律、相变规律与力学性能的影响。利用热模拟试验机,研究了低碳高铌钢和X70管线钢的原始奥氏体晶粒尺寸与均热温度的关系。试样钢在1100℃以前均热时,由于存在大量未溶的Nb(C,N)等粒子钉扎奥氏体晶界,导致奥氏体组织比较均匀。在1250℃后均热时,由于Nb(C,N)等粒子熟化溶解对晶界钉扎作用减弱,使得奥氏体晶粒尺寸迅速增大。对低碳高铌钢的再结晶规律有比较深入地探究。在其它变形参数恒定时,随着变形温度的升高、变形速率的减小,试样更容易发生动态再结晶。然而,较大的变形量、较高的变形温度、较高的应变速率与细小的原始奥氏体却有利于促使试样发生静态再结晶。结果表明低碳高铌钢在1000℃以2s-1变形40%时,能保证试样在初轧阶段就处于奥氏体未再结晶区。在奥氏体未再结晶区内采用不同的控轧工艺,得出在大变形量、高应变速率、低变形温度、小晶粒尺寸下越易产生均匀的变形带组织。在奥氏体未再结晶区内采用不同的控冷工艺,研究结果表明低温变形与较高的应变速率能促进铁素体相变的发生,高温变形对贝氏体相变有促进作用。随着变形量的增加,铁素体的转变量增加,显微硬度呈降低趋势。奥氏体变形程度的加剧抑制了板条状贝氏体的形核生长,使得贝氏体的形貌逐渐由板条状变为粒状。在冷速较慢时,形成铁素体与珠光体组织。冷速大于5℃/s时,出现了细小的粒状贝氏体组织,随着冷速的加快,贝氏体铁素体纵向长大的速率高于横向长大的速率,导致在高冷速条件下生成板条状贝氏体,显微硬度随着冷速加快逐渐增加。通过轧制试验,获得了均匀而细小的金相组织,消除了铌微合金钢在生产中的混晶问题。随道次的增加Nb(C,N)析出物更加细小与弥散,起到很好的析出强化作用。在低碳高铌钢的力学数据中,Rm最低为643MPa,Rp0.2最低为556MPa,Rp0.2/Rm最低为0.83,断后延伸率为22～25%,使低碳高铌钢的各项力学性能指标均达到高级管线钢的要求。