高强度TRIP钢作为先进高强度钢的典型代表,具有独特的优势-相变诱发塑性。用其制作汽车钢板可以减轻汽车的重量、降低汽车的燃油消耗和排放,同时提高汽车的安全性,是一种非常有前途的材料。近些年来,由于微合金元素铌、钒、钛的有效和经济的运用,使高强度TRIP钢的开发与生产获得了巨大的发展。单个元素在钢中的作用有其局限性,碳、氮间隙原子与复合添加的合金元素的交互作用往往比个别元素的单独作用更强、更有效,复合微合金化的高强度TRIP钢有广阔的发展前景。目前国内外都在积极进行钒铌复合强化和钛铌复合强化等研究,并已开发出多种复合强化的新钢种,但对钛钒复合强化的报道还很少。本文在传统TRIP钢的基础上添加一定量的钒和钛,充分利用了钒和钛的交互作用,研究了实验钢在不同热轧工艺及不同热处理工艺下的组织和力学性能,讨论了微合金元素和热处理工艺对残余奥氏体含量和力学稳定性所起的重要作用。本论文是在国家重点自然科学基金资助下完成的,主要研究成果包括以下几个方面：1.热轧后的试样显微组织由三相构成：铁素体、贝氏体和珠光体,铁素体为基体。不同的轧后冷却方式,实验钢组织相差很大。水冷得到的组织较细小,缓冷和空冷条件下得到的晶粒尺寸较大。热处理时经历再结晶细化和两次相变细化过程(两相区相变和贝氏体区相变),晶粒得到细化。热处理细化晶粒过程对其晶粒细化效果有限,使得从晶粒度和组织类型来看都具有良好的遗传性。热处理后实验钢的力学性能差别较大。轧后水冷工艺的试样组织较细小,且组织分布相对均匀,热处理后有良好的力学性能。2.研究了热处理工艺对高强度TRIP钢组织性能的影响。结果表明,两相区退火时间为0.5min,贝氏体等温温度为440℃时,抗拉强度最高,达到925MPa,延伸率为25.7%,强塑积达到23773MPa%。拉伸前后残余奥氏体含量分别为19.31%和4.76%,转变率为75.35%,含碳量为0.8390,有较适宜的残余奥氏体稳定性。在整个应变阶段都可持续地发生马氏体相变,维持较高的瞬时n值。总之,对冷轧热处理型TRIP钢的最佳临界区退火温度为T1=830℃,退火时间0.5min；最佳贝氏体保温温度为T2=440℃,保温时间3min,此时实验钢的综合力学性能最好。3.对合金元素的分布情况进行了分析。结果表明,TRIP钢中Ti、C、N分布不均匀,有偏聚现象。Ti(C,N)析出物主要分布在铁素体基体上。TRIP dual钢和Q-P-T钢中C在基体组织上含量总体较TRIP工艺高,这主要是由于基体组织的不同造成的。C含量较高的区域为富碳的残余奥氏体区,不同的工艺显示了不同的残余奥氏体形貌。退火温度升高,微细Ti-V复合颗粒尺寸及不均匀度减小。不同工艺下V的分布无明显变化,均以细小的弥散析出形式存在,尺寸远远小于含Ti的颗粒析出,起到很好的弥散析出强化效果。4.对TRIP、TRIP dual和Q-P-T工艺进行了对比研究。结果表明,TRIP钢的基体组织以铁素体为主,TRIP dual钢的组织主要是贝氏体和残余奥氏体,Q-P-T钢组织主要由由含高位错密度板条马氏体和残余奥氏体复合组成。实验钢经TRIP dual处理后其抗拉强度955MPa,总延伸率32.3%,强塑积高达30847MPa,且此种工艺下拉伸前残余奥氏体含量及其含碳量为20.89%和0.8286。经过拉伸变形后,残余奥氏体向马氏体发生转变。转变后残余奥氏体含量为3.66%,转变率高达82.48%。且瞬时n值曲线表明,残余奥氏体在整个应变阶段都可持续地发生马氏体相变,维持较高的n值。由此可见,TRIP dual钢具有优异的综合力学性能。