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目前我国在600-700MPa级热轧微合金钢开发方面仍存在成本过高、工艺过程复杂、组织性能不稳定等问题。本文基于超快速冷却工艺技术,以低成本Nb-Ti微合金化热轧微合金钢的开发为目标,采用Nb-Ti系两种不同Ti含量的实验钢进行了研究与开发,主要工作内容及研究成果如下：(1)分别采用Nb-低Ti(Ti含量0.024%)及Nb-高Ti(Ti含量0.10%)微合金钢进行研究,针对Ti含量为0.024%的Nb-Ti微合金实验钢,利用超快冷技术可以更加充分发挥细晶强化作用,可用于开发低成本高性能汽车大梁钢；针对Ti含量为0.10%的Nb-Ti微合金实验钢,通过超快冷的析出强化机制并兼顾细晶强化,获得了较高的屈服强度,可用于开发Ti析出强化型低成本高强钢。(2)研究了工艺参数对以开发汽车大梁钢为目标的Nb-低Ti微合金钢组织性能的影响,热模拟实验结果表明：变形温度在850℃的条件下,当超快冷终止温度为650℃时显微组织为细小铁素体+珠光体组织,铁素体平均晶粒尺寸在4～5μm左右；当超快冷终止温度降低至550℃及以下时组织以贝氏体为主。实验室热轧实验结果表明：在最佳工艺参数即终轧温度860～910℃,超快冷出口温度600～660℃,卷取温度580-630℃时,能够获得具有良好细晶强化效果的微合金大梁钢。(3)研究了工艺参数对以开发微合金析出强化型高强钢为目标的Nb-高Ti微合金钢组织性能的影响,热模拟实验结果表明：当变形温度为900℃,超快冷终止温度为650℃时,其组织为铁素体+珠光体,珠光体均匀分布在铁素体晶界处。热轧实验结果表明：当终轧温度在较高的930℃,超快冷出口温度675℃,卷取温度650℃并通过一定时间保温处理后,含Ti量为0.10%的高Ti微合金钢中Ti元素主要以TiC形式析出,析出相呈细小弥散分布,具备最佳的析出强化效果。(4)通过工艺参数对“超快冷+层流冷却”模式下实验钢组织性能影响的研究,以细晶强化为主的Nb-低Ti微合金钢在最佳的轧制及冷却工艺参数下,可获得最佳的抗拉强度与延伸率匹配,适用于微合金大梁钢生产。针对含Ti量为0.1%的Nb-高Ti微合金钢,利用超快冷析出强化机制,可获得均匀、细小、弥散的析出相,满足析出强化型微合金高强钢的性能要求。