HSLA钢是在碳素钢基础上,加入少量合金元素,提高强度,并改善其使用性能而发展起来的一类工程结构用钢。众所周知,合金钢与碳素钢的区别是相当明确的。碳素钢是指含铁、碳、硅、锰以及不可避免的硫、磷等杂质元素,用以满足生产技术所需的钢。合金钢是添加某种特殊元素或元素组合,从而获得一定良好综合性能组合的钢。绝大部分熔炼的碳素钢或多或少地都含有合金元素。但是这些合金元素不是有意加入的,而且量都不是很高,一般在0.5%以下。这些合金元素的来源有两种：一种是废钢中带来的；二种是用共生矿冶炼的生铁带来的。本研究以一种低合金高强度钢为实验材料,研究了不同含量ZrC颗粒和稀土元素钇、镧、微合金碳氮化物的尺寸大小及析出相等对HSLA钢组织性能的影响,通过扫描电镜(SEM)、XRD分析、X射线小角度散射法(SAXS)等实验技术；系统研究了HSLA钢的强化作用,认为主要是细化晶粒和纳米尺度析出物的析出强化。此外固溶强化和位错强化也起到一定的间接作用。从微观组织的角度对试验钢良好的综合力学性能的原因进行了深入研究。实验结果表明,实验钢优异的力学性能归因于合理的化学成分和工艺,及其合理添加微合金元素。通过研究不同成分实验钢奥氏体中微合金碳氮化物析出行为,发现：ZrC颗粒和稀土元素钇、镧不仅降低铁素体晶粒的长大速度,而且抑制先共析铁素体的形成,延长了铁素体形核与孕育期。当钢中ZrC颗粒和稀土元素钇、镧元素总含量为1.5%时,铁素体晶粒度比不含ZrC颗粒和稀土元素钇、镧元素的钢小。当ZrC颗粒和稀土元素钇、镧总含量增至1.0%时,针状铁素体数量明显增多。当钢中ZrC颗粒和稀土元素钇、镧总含量达到1.5%时,显微组织为贝氏体束和马氏体-奥氏体组织。当ZrC颗粒和稀土元素钇、镧总含量为2.5%时,显著降低Ms点,使钢中残余奥氏体量增加,因此,马氏体-奥氏体数量增多。钢的强度也随之增加,但由于马氏体-奥氏体的出现,使钢的韧性降低。