随着汽车轻量化进程的不断推进以及车企对汽车大梁用钢板质量要求的不断提高,钢铁企业所生产的低牌号汽车大梁钢,已无法满足市场需求,高强度汽车大梁钢板的研发和应用势在必行。近年来,很多文献对高强度大梁钢成分、生产工艺和技术以及组织性能等进行了研究报道,其中高钛微合金高强度汽车大梁钢采用Ti微合金化提高强度,具有较明显的成本优势。然而,针对高强度高钛汽车大梁钢的基础热力学数据以及热处理工艺对其影响的文献却少有报道,并且也缺乏系统性不够全面。本文以高强度高钛汽车大梁钢700L为研究对象,研究高钛钢第二相析出的热力学行为及晶粒长大动力学行为;围绕淬火温度和回火温度两大热处理工艺中的关键参数对钢组织性能的影响规律,利用光学显微镜,扫描电镜,透射电镜并结合冲击试验和硬度试验对钢的组织和力学性能进行研究分析,探索其强韧化机理,最终获取最佳热处理工艺参数,为高强度汽车大梁钢的热处理工艺控制提供一定的理论参考。（1）采用Thermo-Calc软件建立了高强度高钛汽车大梁钢700L中第二相粒子析出行为的热力学数据库。实验钢在平衡冷却析出过程中,按照析出温度高低的顺序依次析出的第二相有:Ti4C2S2、FCC＿A1#3、FCC＿A1#2、Mn S、Cementite、M2P＿C22、M5C2、M23C6和M7C3等相。Ti4C2S2相于固液相区析出,对Mn S的析出起到充分抑制的作用,且Mn S与Ti4C2S2相受元素含量影响不大,仅析出/分解温度有微小变化;FCC＿A1#3相主要由Ti、Nb、C、N元素组成,自凝固末端约1498℃开始主要以Ti（C,N）形式析出;FCC＿A1#2与FCC＿A1#3相是同构异分关系,于1266℃左右以（Ti,Nb）C为主要形式析出,且其析出量以及相中Ti、Nb元素的含量要远大于FCC＿A1#3相。FCC＿A1#3与FCC＿A1#2相析出温度和析出总量均随Ti元素含量的增加而提高。（2）对实验钢进行了不同淬火温度、保温时间的热处理实验,实验结果表明实验钢的奥氏体平均晶粒尺寸随淬火温度的提高近乎呈指数形式增加,随均热时间的延长,长大速度渐渐变缓,且淬火温度对晶粒的影响要比均热时间大的多;淬火温度达到或者超过1100℃时,晶粒迅速长大趋势明显;1000℃保温超过60min后晶粒平均尺寸大于实验钢铁素体晶粒尺寸;因此,热处理过程中需将淬火温度控制在1100℃以下且均热时间不超过60min,以避免晶粒异常长大。（3）通过Beck、Hillert及Arrhenius方程拟合实验钢奥氏体晶粒长大过程,其中Arrhenius方程同时考虑淬火温度及均热时间的影响,(D（28）26003t0.367exp（7）-114657/RT（8）)晶粒尺寸的计算值与实验值较为吻合,具有较优的拟合效果与预测精度;基于第二相粒子的析出热力学数据,通过借用Ostwald熟化模型分析得知,钢中Nb元素的扩散是FCC＿A1#2相Ostwald熟化过程的控制性元素;FCC＿A1#2相的体积分数与粒子平均半径随温度的变化关系能够映证并合理解释实验钢奥氏体晶粒尺寸的变化规律。（4）对实验钢进行了不同淬火温度与回火温度的热处理,实验钢显微组织表现出明显不同的特征:随着温度的提高,粒状贝氏体（GB）组织有所减少,板条状贝氏体（BF）数量逐渐变多,板条宽度增加,奥氏体晶界逐渐清晰,铁素体基体及边界上的白色的析出物数量增多;随着回火温度的提高,块状铁素体有所长大,M/A组织和残余奥氏体分解现象明显,且出现了数量较少的等轴状铁素体,回火析出物数量增多,回火温度超过600℃后粒子出现粗化长大现象。随着淬火温度的提高,实验钢的显微硬度因“弥散硬化”作用,得到显著提高;低温冲击功在不同淬火与回火条件下均表现为上下波动的状态,这主要与第二相粒子与基体组织规律性的变化有关;实验钢在经600℃回火后具有最佳低温冲击韧性,其主要原因是钢基体中存在数量较多的具有高密度位错的贝氏体铁素体（BF）与尺寸合适、分布均匀的第二相纳米粒子,二者带来的综合强化作用是高韧性表现的内在原因。