Ti与钢中的N结合生成TiN可改善钢材韧性和焊接性。Ti与钢中的C结合形成TiC可起到细化晶粒和沉淀强化的作用。钢中加入适量的Ti对提高钢的强度，改善钢的热塑性及冲击韧性具有重要的作用。Nb在钢中通过提高奥氏体的再结晶温度从而达到细化奥氏体晶粒的目的。开发Nb、Ti复合微合金化钢对于提高钢的强度，改善钢的性能，节约原材料及降低生产成本具有重要的重要的实际意义。本研究将Ti-Si-Fe合金用于含铌结构钢的微合金化，对提高钢材的使用性能，促进冶金产品的循环利用，理解Ti在钢中的作用机理具有重要的实际意义。本实验采用高频真空感应炉在1550℃，Ar气氛中冶炼不同钛含量的铌微合金化钢，对不同钛含量的铌微合金化钢的成分、组织及钢中典型夹杂物的相结构、形貌、尺寸进行分析。将不同钛含量的铌微合金化钢制成金相试样，在1200℃，Ar气氛下采用高温共聚焦显微镜对热处理过程中钢样的固态相变进行在线观察，了解钛及铌夹杂物的析出行为，掌握钛对铌微合金化钢高温组织结构的影响。对不同钛含量的铌微合金化钢进行热处理，分析热处理后钢样的组织结构、钢中夹杂物析出情况及钢的宏观力学性能。研究结果表明：（1）采用Al脱氧后，钢中的氧含量由0.0280%降到0.0030%以下，钛、铌微合金化后，氧含量降低到0.0020%左右，有利于提高合金的利用率。钢中合金元素Ti的含量随着Ti-Si-Fe合金的加入量的增加而增加，合金元素的利用率超过80%。（2）扫描电镜分析表明：铸态试样典型的氧化物夹杂物为Al₂O₃、SiO₂及TiOx的复合夹杂物，钢中存在典型的铌、钛复合夹杂（Ti, Nb）N，典型的NbC、TiC夹杂则以氧化物夹杂为核心进行析出，另外还检测到了MnS、FeS与SeS的复合夹杂。随着钛合金加入量的增加，钢样中的夹杂物部分由球形发展呈长方形，出现典型的外包Ti（C,N）夹杂的复合夹杂物。（3）经高温显微镜热处理过的钢样中，析出较多细小的（Ti, Nb）（C, N）夹杂物。细小的氮碳化物的析出将有利于提高钢的综合性能。随着钛含量的增加，热处理后的钢中小于1μm夹杂物数量急剧增加，钢中的夹杂物总数目也有一定程度的增加，尺寸大于1μm的夹杂物的数量呈现减少的趋势。（4）钛微合金化含铌结构钢的铸态组织随着钛含量的增加，由马氏体转变为贝氏体，钢的韧性变好。钢中钛含量逐步增加，钢样的组织细化明显，钢样在同等冷却条件下更易获得贝氏体组织。但经热处理后的钢样随着冷却速度的增加，组织由铁素体变为马氏体，钢的强度较高，但韧性变差。（5）经热处理钢样宏观硬度随冷却速度的增加而增加，从无钛钢到含钛钢的硬度值均变化较明显，不同钛含量钢样的硬度值有变化。