操控軋制使鋼材強韌化的本質是，通過調整軋制工藝參數（如加熱溫度、變形量、終軋溫度、軋后冷卻等）來操控鋼在整個軋制進程中的冶金學進程，到達操控鋼材安排和功能的目的。操控軋制進步鋼材強度和耐性的三個首要機理。1）晶粒細化關于亞共析鋼來說，鐵素體晶粒越細，鋼材的強度越高，耐性也越好，相變前的奧氏體晶粒越小，相變后的鐵素體也越小。操控軋制可以通過兩種辦法使奧氏體晶粒細化：一種是奧氏體加工和再結晶替換進行使晶粒細化；另一種是奧氏體未再結晶區軋制。降低鋼坯加熱溫度得到較小的原始奧氏體晶粒，加大每一道次的變形量，降低終軋溫度，都有利于奧氏體再結晶晶粒的細化。

為了實現在奧氏體未再結晶區軋制，需要進步奧氏體的再結晶溫度，當鋼中含鈮、釩、鈦等微量元素時，就具有這樣的效果。因這些元素的碳化物和氮化物由奧氏體析出可以顯著壓制奧氏體的再結晶，然后改進奧氏體再結晶溫度使軋制進程在奧氏體未再結晶區進行。2）彌散（沉積）強化鈮、釩、鈦是比鐵強得多的碳化物或氮化物構成元素，它們的碳化物或氮化物對鋼的安排和功能發生強化作用。碳化物和氮化物在高溫時溶解于奧氏體，奧氏體向鐵素體轉變合析出，對鋼直接起彌散（沉積）強化作用。3）亞晶強化奧氏體晶粒的改變，在奧氏體+鐵素體兩相區軋制時與在奧氏體區再結晶溫度下軋制時相同。已相變的鐵素體晶粒經軋制發生亞晶粒、位錯等使鋼強化。在兩相區軋制的鋼材相變為鐵素體晶粒和含有亞晶粒的鐵素體晶粒的混合安排，然后使鋼的強度和耐性進步。

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