钛微合金化高强钢得到广泛应用,主要是由于在低碳钢中添加少量的钛元素,起到了显著的强化效果。目前,已经对钛微合金钢的物理冶金学特征进行了较为系统的研究,但由于等温过程中同时发生过冷奥氏体相变和纳米碳化物析出,两者都会对钢材的屈服强度产生影响。为了阐明钛微合金钢中纳米碳化物的等温析出规律及其沉淀强化效果,将同样成分的低碳钢和含钛钢进行了对比实验。得到的主要结论如下:（1）利用等温压缩法对实验钢分别在600℃和700℃等温时的屈服强度变化规律进行了研究。相同工艺下的含钛钢屈服强度总是高于低碳钢,在同一温度下,随着等温时间的延长,两种实验钢的屈服强度先是快速上升到一定数值后趋于平缓;含钛钢在700℃等温中期的强度曲线先缓慢增长,在到达顶点后开始下降,反映出了沉淀强化效果的变化规律。700℃的等温促进了晶粒的长大,而在600℃进行等温更有利于含钛钢获得显著的沉淀强化效果。（2）采用等温淬火实验对实验钢的等温相变行为进行了研究,钛钢在600℃的等温工艺下,扩散速度小于700℃,相变时间持续较长,达300 s左右。600℃的等温相变过冷度较大,相变需要储能期,在相变中期（5-20 s）的相变速度才是最快的;700℃扩散速度快,相变前期（15-30 s）屈服强度增速快,相变速度较快;600℃等温相变过程中的组织变化比较复杂,出现了多种形态的铁素体,例如准多边形铁素体、针状铁素体等。而700℃相变过程中的基体组织大部分是多边形铁素体。（3）通过低碳钢与含钛钢的差值与维氏硬度分布规律分析发现,700℃的相间析出前期（15-30 s）屈服强度增加明显;相间析出中期（30-65 s）析出速度变缓,强化效果在等温65 s左右达到最好,沉淀强化效果为105 MPa;相间析出后期（65-120 s）析出量很少并且Ti C粒子会出现长大现象,不利于屈服强度增加。相间析出结束后的等温时间里会出现弥散析出,但是屈服强度增量较小。600℃的相间析出中期（5-20 s）析出速度快且量大,相间析出后期（20-300 s）元素扩散变缓,形核点基本饱和。相间析出结束后,在300-2000s内的等温过程中有弥散析出产生,并伴有可观的沉淀强化效果。等温析出强化效果在等温1000 s左右达到最优,贡献量为170 MPa。（4）钛微合金化高强钢中细晶强化和沉淀强化是两种主要的强化机制。钛钢在700℃等温65 s的工艺下比700℃未等温的工艺获得的屈服强度高,钛钢在600℃等温1000 s的工艺下比未等温的工艺获得的屈服强度高228 MPa。相同工艺下,含钛钢的屈服强度总是高于低碳钢,主要归因于钛钢等温过程中析出的Ti C产生的显著沉淀强化效果。等温相变会对析出行为产生显著的影响,含钛钢在600℃和700℃等温相变过程中,在中期之前都基本完成了相变与析出,600℃的工艺下析出更充分,归因于相变时间足够长,粒子形核点多,屈服强度显著增加;700℃等温工艺下析出更快,归因于相变时间短,后期粒子粗化使屈服强度下降。等温析出包括相间析出与弥散析出,在两种温度的相变过程中相间析出的快慢不同。