高强度级别冷轧产品是微合金钢研发的一个重要方向,钢材的实际强度一般是由多种强化机制同时作用的结果,铁素体析出强化就是提高冷轧产品强度的一种方式。本文以细晶强化和第二相析出强化为重点研究内容,以第二相粒子在铁素体基体中的析出行为及工艺过程控制为主线,一方面在微合金实验钢的室温组织中引入硬相马氏体组织,即得到铁素体+马氏体的双相组织,并细化铁素体晶粒尺寸;另一方面通过控制第二相析出,强化铁素体,使冷轧实验钢的强度级别和成形性能有较大的提升。本文通过综合控制热轧工艺、热轧后冷却工艺以及冷轧后退火工艺,以纳米压痕测试技术、透射显微分析技术等先进技术为手段,研究了各阶段工艺对最终组织和力学性能的影响规律,探讨了微合金元素在不同工艺阶段的析出规律。论文主要工作及结果如下：(1)通过单道次压缩实验,研究了实验钢的奥氏体高温变形行为,分析了奥氏体高温变形应变诱导析出情况和等温析出过程。900℃下40%变形量得到了明显的应变诱导析出过程,且应变诱导第二相析出有先后次序。对Nb、V、Ti微合金钢和含Cu微合金钢的等温析出实验表明,在一定温度下,随着等温时间的延长,析出物数量和尺寸逐渐增加并最终趋于稳定。(2)对奥氏体连续冷却相变规律进行研究,绘制了实验用钢的CCT曲线,并观察了第二相在铁素体中的析出情况。在连续冷却过程中,随着冷却速度的增大,铁素体中析出物数量逐渐减少,析出物直径也逐渐减小。(3)在Φ450热轧机上进行热轧实验,通过轧制工艺控制第二相粒子在热轧阶段的析出对比实验结果明显,低冷速下铁素体中分布大量弥散第二相粒子。对实验钢进行显微组织观察和力学性能测试,轧后50℃/s的冷速提高强度150MPa以上,晶粒尺寸减小一半；低冷速下组织铁素体含量在80%以上,延伸率达20%以上。(4)在冷轧试验机和连续退火炉上进行冷轧及连续退火实验,对实验钢进行显微组织观察和力学及成形性能测试,观察并分析了析出物粒子对冷轧实验钢的强化作用。经连续退火后的冷轧板带是铁素体和马氏体的双相组织,纳米压痕实验得到的马氏体基体的纳米硬度是铁素体基体纳米硬度的1.34～1.85倍。(5)拉伸与扩孔实验表明,屈强比、加工硬化指数、塑性应变比等拉伸性能指标能一致的表征扩孔性能的变化规律。冷轧退火板带具有连续屈服、低屈强比、高加工硬化率以及高延伸率等适宜成形的力学特征。