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    控制軋鋼機的軋制能使鋼材強韌化，其實質(zhì)是通過調(diào)整各軋制工藝參數(shù)（如加熱溫度、變形量、終軋溫度、軋后冷卻）來控制鋼在整個軋制過程中的冶金學(xué)過程（如奧氏體在再結(jié)晶、合金元素及其碳、氮化物的固溶和析出、相變、加工硬化、織構(gòu)等），后達到控制鋼材組織和性能的目的。
控制軋鋼機的軋制提高鋼材強度及韌性的三個主要機理。
１、品粒細化
    對于亞共析鋼來說，鐵素體晶粒越細，鋼材的強度越高，韌性越好。相變前的奧氏體品粒越小，相變后的鐵素體品粒也越小。控制軋制可以通過兩種方法使奧氏體品粒細化；一種是奧氏體加工和再結(jié)晶交替進行使晶粒細化；另一種是在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制。
降低鋼坯加熱溫度得到較小的原始奧氏體品粒，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(jié)晶晶粒的細化。
為了實現(xiàn)在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制，需要提高奧氏體的再結(jié)晶溫度，當鋼中含鈮、鈦、釩等微量元素時，就具有這樣的效果。因為這些元素的碳化物和氮化物由奧氏體析出后，可以明顯抑制奧氏體再結(jié)晶，從而有效地提高奧氏體再結(jié)晶溫度，使軋制過程能在非結(jié)晶區(qū)域進行。
２、碳、氮化物強化
    釩、鈮、鈦是比較強的碳化物或氮化物形成的元素，它們的碳化物或氮化物對鋼的組織和性能發(fā)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(zhuǎn)變后析出，對鋼直接起彌散強化作用。
３、亞晶強化
    奧氏體品粒的變化，在奧氏體+鐵素體區(qū)域軋制時與在奧氏體再結(jié)晶溫度以下軋制時相同。已相變的鐵素體晶粒經(jīng)軋制（變形）產(chǎn)生亞晶粒、位錯等使鋼強化。在兩相區(qū)域軋制的鋼材變?yōu)殍F素體晶粒（先形變后相變）和含有亞品的鐵素體品粒（先相變后形變）的混合組織，從而使鋼的韌性和強度提高。