控制軋制和控制冷卻技術(shù)提高鋼材強(qiáng)度及韌性的三個主要機(jī)理是：

1、晶粒細(xì)化,。對于低合金鋼來說,，鐵素體晶粒越細(xì)，鋼材的強(qiáng)度越高,，韌性也越好,。相變前的奧氏體晶粒越小，相變后的鐵素體晶粒也越小,。

控制軋制和控制冷卻技術(shù)的主要目的之一是成品軋件獲得細(xì)晶粒鐵素體組織,。控制軋制可以通過兩種方法使奧氏體晶粒細(xì)化：一種是鋼材在軋制過程中奧氏體變形和奧氏體再結(jié)晶交替進(jìn)行,，使晶粒細(xì)化,；另一種是在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制,，使晶粒內(nèi)有大量變形帶,，相變使形核數(shù)多，相變后鐵素體晶粒細(xì)化,。

降低鋼坯加熱溫度,，使原始奧氏體晶粒較小，加大道次變形量,，降低終軋溫度,，都有利于奧氏體再結(jié)晶晶粒的細(xì)化。

為了實(shí)現(xiàn)在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制,，需要提高奧氏體再結(jié)晶的溫度,。鋼種含有鈮、釩,、鈦等微量合金元素時,，就具有提高奧氏體在結(jié)晶溫度和延遲奧氏體再結(jié)晶的效果,。從而使軋制過程能在未結(jié)晶區(qū)域進(jìn)行。

2,、微量元素的碳,、氮化物促使強(qiáng)化、鈮,、釩,、鈦是比鐵強(qiáng)得多的碳化物或氮化物形成元素。在形成碳,、氮化物元素的質(zhì)點(diǎn)和軋制工藝的影響下,，鐵素體晶粒得到細(xì)化，其作用如下：

1）在加熱時抑制奧氏體晶粒長大,；

2）在道次之間和終軋之后冷卻時阻止再結(jié)晶,；

3）降低奧氏體到鐵素體相變的臨界點(diǎn)；

4）在鐵素體區(qū)域上部分阻止鐵素體晶粒長大,。

碳化物和氮化物在高溫時溶解于奧氏體以及相變后析出,，對鋼直接起彌散強(qiáng)化的作用

3、珠光體量的減少,。在熱軋時隨著鋼中碳含量的增加,，組織中的珠光體數(shù)量增加。珠光體是由片狀鐵素體和滲碳體共析混合組成的,，它對鋼的韌性不利,。因此，希望鋼在一定碳含量下盡可能減少珠光體的數(shù)量,。

在控制軋制時,，因鋼在低溫奧氏體區(qū)加大變形，所以,，鋼的晶粒比普通軋制時的晶粒細(xì)的多,。細(xì)的奧氏體晶粒促使奧氏體穩(wěn)定性減小，使相變溫度提高,。由于鐵素體是先析相,，所以碳在殘存下來的奧氏體區(qū)被濃縮，而形成一部分粒狀滲碳體存在于晶界上,。這樣,，由于鐵素體大量析出和生成滲碳體粒子而造成珠光體量的減少,。

綜上所訴,，細(xì)化晶粒即可提高強(qiáng)度，又可提高鋼材的韌性,。