鋼在控制軋制變形過程中或變形之后，鋼組織的再結(jié)晶對(duì)鋼的控制軋制起決定性作用，其中控制軋制時(shí)變形溫度尤為重要。因此，根據(jù)鋼在控制軋制時(shí)所處的溫度范圍，將控制軋制分為以下三個(gè)階段。

1)奧氏體再結(jié)晶區(qū)控制軋制（又稱Ⅰ型控制軋制）。如圖1a所示，奧氏體再結(jié)晶區(qū)控制軋制是將鋼加熱到奧氏體再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制，使變形與再結(jié)晶（動(dòng)態(tài)再結(jié)晶）同時(shí)進(jìn)行，經(jīng)過變形和再結(jié)晶的不斷交替發(fā)生，使奧氏體晶粒逐步細(xì)化，變形后急冷至室溫，以固定變形時(shí)形成的組織，然后進(jìn)行回火或時(shí)效。為了不使再結(jié)晶后的奧氏體晶粒長(zhǎng)大，要嚴(yán)格控制臨近終軋的幾個(gè)道次的壓下量、軋制溫度和道次間隙時(shí)間，終軋溫度應(yīng)臨近相變點(diǎn)。一般終軋溫度控制在900℃以下，終軋壓量下達(dá)到20%～30%。

2)奧氏體未再結(jié)晶區(qū)控制軋制（又稱Ⅱ型控制軋制）。奧氏體未再結(jié)晶區(qū)控制軋制是將鋼加熱到奧氏體再結(jié)晶溫度和Ar3之間進(jìn)行軋制，隨著變形量的增加，奧氏體晶粒被破碎或拉長(zhǎng)，并在晶內(nèi)形成變形帶，在奧氏體向鐵素體相變時(shí)，增大了鐵素體的形核率，使鐵素體晶粒細(xì)化，變形后進(jìn)行急冷，然后回火，如圖1b所示。一般要求鋼具有一定的化學(xué)成分，以阻止或延遲奧氏體再結(jié)晶，并提高再結(jié)晶溫度。

3)兩相區(qū)控制軋制（又稱Ⅲ型控制軋制）。兩相區(qū)控制軋制是將鋼加熱到奧氏體加鐵素體的兩相區(qū)（Ar3以下）進(jìn)行軋制（見圖1c），不但奧氏體晶粒發(fā)生了變形而后轉(zhuǎn)變成細(xì)小的鐵素體晶粒，而且相變后的鐵素體晶粒也發(fā)生了變形而形成亞晶，進(jìn)一步細(xì)化了晶粒，伴隨著加工硬化和珠光體析出的硬化而提高了鋼的強(qiáng)度，降低了脆性轉(zhuǎn)折溫度。但是由于產(chǎn)生了織構(gòu)，板厚方向上的強(qiáng)度和沖擊韌度有所下降。

圖1   控制軋制三階段示意圖

a)奧氏體再結(jié)晶區(qū)控制軋制b）奧氏體未再結(jié)晶區(qū)控制軋制c）兩相區(qū)控制軋制

實(shí)際控制軋制工藝是這三個(gè)階段的合理組合，常選擇以下幾種工藝方案：一是完全再結(jié)晶型控制軋制工藝；二是完全再結(jié)晶型與未再結(jié)晶型配合的控制工藝，在完全再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行一定的變形，在部分再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行待溫或快速冷卻，而在奧氏體的未再結(jié)晶區(qū)繼續(xù)變形，并在未再結(jié)晶區(qū)結(jié)束軋制；三是完全再結(jié)晶型、未再結(jié)晶型和奧氏體與鐵素體兩相區(qū)軋制的三階段控制軋制，在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制一些道次，接近部分再結(jié)晶區(qū)時(shí)進(jìn)行待溫或快冷，進(jìn)入未再結(jié)晶區(qū)溫度后繼續(xù)軋制，在奧氏體和鐵素體兩相區(qū)軋制一定的道次，達(dá)到一定的變形量后終止軋制。

控制軋制的核心是對(duì)軋制過程工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格而適宜的控制，以獲得鋼材的良好強(qiáng)韌性能，其基本內(nèi)容包括：坯料加熱制度、軋制溫度制度、變形制度、各道次間停留時(shí)間等幾個(gè)方面的控制。