钒微合金钢线材已经广泛应用于高层建筑，输电线塔等领域，然而，如何合理有效地利用钒资源，充分发挥钒的析出强化等作用，还需对其做进一步研究。本文通过对四种实验用钢的热变形行为和相变动力学的研究，以及对高速线材的生产实际的工业模拟，探讨了微合金化元素钒对热变形行为和相变动力学的影响，以及控轧控冷工艺对四种钢组织和性能的影响，从而更好地指导生产实践。通过在Gleeble-3500上进行的单道次热变形实验和应力松弛实验，研究了V微合金钢中的动态回复，动态再结晶，静态再结晶以及形变诱导析出行为。确定了四种钢的动态再结晶和静态再结晶动力学表达式，绘制了PTT和RPTT曲线。结果表明：增加钢中钒含量，能够推迟动态再结晶的发生，从而增加峰值应力和峰值应变；同时，增加钒含量可以推迟静态再结晶的发生，使得静态再结晶速率降低；增加钢中碳含量和氮含量，能使PTT曲线向左移动，减小碳氮化钒析出的孕育期。通过对四种钢静态连续冷却相变和动态连续冷却相变的动力学研究，分析了形变条件及合金元素对相变的影响，绘制了静态和动态连续冷却转变曲线。结果表明：增加钢中的钒含量可使贝氏体转变在较低的冷速下进行，使贝氏体相区向右移动，而使铁素体数量减少；在奥氏体相区变形，使相变温度升高，铁素体数量增多。通过对四种钢工业模拟中的变形温度、吐丝温度、冷却速度和集卷温度四个参量的控制，分析了四个参量对钢组织和性能的影响。结果表明：在其他条件相同的情况下，变形温度越低、吐丝温度越低、冷却速度越大，集卷温度越低，最终得到的晶粒越细小；晶粒尺寸的大小并不能直接决定材料最终的硬度大小，在实际生产中还应综合考虑析出，位错等因素的影响。