控制軋制是指在熱軋過程中通過對(duì)金屬加熱制度、變形制度和溫度制度進(jìn)行合理控制，使熱塑性變形與固態(tài)相變相結(jié)合，以獲得細(xì)小的晶粒組織，使鋼材具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能的軋制新工藝。
控制冷卻是通過控制軋后鋼材的冷卻速度以達(dá)到改善鋼材組織和性能的目的。由于熱軋變形的作用，促使變形奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的溫度（Ar3）提高，相變后的鐵素體晶粒容易長(zhǎng)大，造成力學(xué)性能降低。為了細(xì)化鐵素體晶粒，縮小珠光體片層間距，阻止碳化物在高溫下析出，提高析出強(qiáng)化效果，多采用控制冷卻工藝。
控制軋制和控制冷卻相結(jié)合能將熱軋鋼材的兩種強(qiáng)化效果相加，進(jìn)一步提高鋼材的強(qiáng)韌性，獲得合理的綜合力學(xué)性能。在歐洲，這種技術(shù)稱為熱機(jī)械處理。
一般情況下，微合金鋼是指合金元素總含量小于0.1%的鋼。目前大量使用微合金元素鈮、釩、鈦等元素，其特點(diǎn)是能與碳、氮結(jié)合成碳化物、氮化物和碳氮化物，這些化合物在高溫下溶解，在低溫下析出。
微合金元素的作用主要是細(xì)化鐵素體晶粒和強(qiáng)化析出，其具體作用如下：加熱時(shí)阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，由于微量元素形成高度彌散的碳氮化物小顆粒，可以對(duì)奧氏體晶界起到固定作用，從而阻止奧氏體晶界遷移和奧氏體晶粒長(zhǎng)大；通過影響動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界變形量、再結(jié)晶數(shù)量和速度、靜態(tài)再結(jié)晶臨界變形量、再結(jié)晶晶粒大小，從而抑制奧氏體再結(jié)晶。
鈮在控制軋制時(shí)，產(chǎn)生顯著的晶粒細(xì)化和中等的沉淀強(qiáng)化；釩隨著含量的增加，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的沉淀強(qiáng)化，但晶粒細(xì)化中等；鈦會(huì)產(chǎn)生中等程度的沉淀強(qiáng)化和比較弱的晶粒細(xì)化。加熱制度控制方面，常規(guī)軋制加熱溫度為1250℃左右，控制軋制含鈮鋼加熱溫度為1050℃～1150℃，不含鈮和鈦鋼加熱溫度為1050℃以下。軋制溫度控制方面，在奧氏體區(qū)軋制時(shí)，一般要求終軋溫度盡可能接近奧氏體開始轉(zhuǎn)變溫度，起到類似于正火的作用。一般低碳結(jié)構(gòu)鋼控制在830℃或者更低，終軋含鈮鋼由于Ar3下降到720℃左右，故終軋溫度可控制在750℃左右。變形程度控制方面，在奧氏體區(qū)軋制時(shí)，道次壓下量必須大于臨界壓下量，尤其在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)間，否則會(huì)產(chǎn)生混晶。采用Ⅰ型控制軋制時(shí)的原則為須連續(xù)軋制、不要間歇，尤其在γ的高溫側(cè)（動(dòng)態(tài)再結(jié)晶區(qū)）；道次變形量大于臨界變形量，使全部晶粒能進(jìn)行再結(jié)晶。軋后冷卻速度控制方面，鋼材軋后冷卻除采用空冷外，還可以采用吹風(fēng)、噴水、穿水等冷卻方式。由于冷卻速度不同，鋼材可以得到不同的組織和性能。
常規(guī)熱軋和控制軋制的根本區(qū)別在于：前者的α晶粒全部在γ晶界處形核，而后者則在晶粒內(nèi)部和晶界形核，導(dǎo)致兩者最終形成的α晶粒組織之間存在著很大的差別。
——本文摘自《鋼鐵百科》
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