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20MnSi(V)螺纹钢作为结构用钢以优良的综合性能被广泛用于建筑工程行业。为了适应节能减耗的要求,研发高性能节约型工程建筑钢材迫在眉睫。本文在深入系统地研究20MnSi螺纹钢相变过程的基础上,遵循降本增效原则,应用控轧控冷等工艺来优化其组织,进而提高其使用性能,从而为20MnSi系螺纹钢的研究和使用提供实验和理论依据。具体为采用DIL805A/D差分膨胀仪对20MnSi螺纹钢进行加热、冷却及加载应力过程的相变研究及组织分析,并且在Gleeble-1500热模拟机上对20MnSi(V)钢进行不同变形温度及变形量的控轧控冷实验,并结合金相组织观察、透射电镜分析及性能测试等方法,论证加载应力、控轧控冷工艺及微合金添加等技术进一步优化20MnSi系螺纹钢组织,提高其性能的可行性。研究表明:加热速度对20MnSi钢的奥氏体化有显著影响,随着加热速度增加奥氏体形成开始温度Ac1和结束温度Ac3皆呈增高趋势,奥氏体形成时间显著减少,且奥氏体化速率的峰值明显增大;结合不同冷却速度下20MnSi钢的相变过程及室温组织,分析并绘出连续冷却转变图(CCT曲线);实验证明加载应力促进了20MnSi钢过冷奥氏体的转变,使铁素体和珠光体的相变开始温度升高,组织细化,位错密度增大,并提高了组织中珠光体的相对含量,且在相对低温下加载应力会使以上现象更加明显,因此选择加载应力来细化20MnSi螺纹钢的组织,不仅在工艺上容易实现,而且还能降低成本,节能增效;不同变形温度及变形量影响着20MnSi(V)的组织及性能,随变形温度的降低,20MnSi(V)钢的变形抗力增大,组织细化,位错密度增加。因20MnSiV钢组织中VC析出强化所致,使在相同条件下,20MnSiV钢组织较20MnSi钢更为均匀细化;在相同变形温度下随变形量的增加,20MnSi(V)钢的组织愈加细化且位错增多,且因20MnSiV钢大变形量下碳化物的应变诱导析出行为,使组织中析出更多的VC,进而使组织更加致密。