相对而言,钢材的形状较为简单,批量生产,需求量大.在钢材生产过程中涉及大量的高温塑性形变,因而很容易对其实现加压加工与形变强化相结合的高温形变热处理工艺.在绝大数情况下,只需对其轧制生产过程进行控制,即通过合理制订和控制轧制时特别是最后几道次的工艺参数(如轧制道次,每道次的压下量,形变速率,始、终轧温度,轧后停留时间等)和轧后冷却方式及过程,就可实现.目前,这种控轧工艺已成功地应用于各种型材包括板材、带材、棒材以及管材等的生产中,不仅大大简化了钢材的生产流程,降低成本,而且显著改善和提高钢材的力学性能,取得了良好的经济效益.一般的,对于低碳合金钢,控制轧制可以获得10%～20%的额外强化,同时大大改善钢材的可焊性.即使是一些合金元素含量较高的机械零件用钢甚至合金工具钢,其控制轧制后的强韧化效果亦可通过“遗传性”表现出来.将25mm厚锰硅钢板在轧后直接淬火和重新加热淬火的强度比较,可以清楚地看出,高温形变强化对强度的贡献.同样,采用高温形变轧后直接淬火(水冷)的方法生产出的盘条,其强度提高了20%～30%以上.高锰钢铁路岔道,采用高温形变热处理(淬火)和低温形变淬火的复合处理后,抗拉强度提高了25%,屈服强度则提高了65%。
与钢材相比,机械零件的形状尺寸千差万别,使用场合及要求也各不相同,因而对其进行高温形变热处理要复杂得多.在实际实施过程中,往往遇到形变的选择、特殊装量的设计、工艺路线的改变、形变及热处理设备的重新布置以及若干新的附加工序的安排等一系列问题.需要根据不同零件的特点、尺寸、形状及批量等确定工艺及组织生产.尽管如此,经过广大科技工作者的不懈努力,到目前为止,形变热处理在机械零件的生产中仍获得了较大成功。
晶粒超细化是提高金属材料强韧性的重要方法.多年来,如何细化钢其强韧性一直是人们普遍关注的问题.而高温形变热处理,通过控制高变过程中发生的动态再结晶,可使钢铁材料获得明显的细化.目前,人们中获得了超细化的P F组织,而且在高合金钢中亦获得了超细的晶粒。
