一般的  20g高压锅炉管 细化方法是在炼钢过程中向钢液添加微合金元素(Nb、V、Ti、B、N等)进行变质处理，以提供大量的弥散质点促进非均质形核，从而使钢液凝固后获得更多的细晶粒。这种微合金化(合金的总质量分数小于0.1%)是比较有效的细化钢铁材料晶粒的方法之一。

 

　　在一定范围内，随微合金元素含量的增加，铁素体晶粒越细小。晶粒细化原因有两方面:一 方面，某些固溶合金化元素(W，Mo，Mn等)的加入提高了钢的再结晶温度，同时也可降低在一定温度下晶粒长大的速度;另一方面，某些强碳化物形成元素 (如Nb，V，Ti等)与钢中的碳或氮形成尺寸为纳米级(20——100nm)的化合物，钉扎晶界，对晶粒增长有强烈的阻碍作用，并且当这种纳米级化合物 所占体积分数为2%时，对组织的细化效果最好。铌是钢中常加入的微合金元素，通常加入量小于0.05%，在钢中形成NbC、NbN的化合物，在再结晶过程 中，因NbC、NbN对位错的钉扎和阻止亚晶界迁移可大大延长再结晶时间，而且铌阻止奥氏体回复、再结晶的作用最强烈，当钢中w(Nb)=0.03%时， 即可将完全再结晶所需的最低温度提高到950℃左右，钢中加入铌，并通过再结晶控轧技术可使铁素体晶粒尺寸细化到6μm。钒与碳和氮有较强的亲和力，形成 V(C，N)的弥散小颗粒，对奥氏体晶界有钉扎作用，可阻碍奥氏体晶界迁移，即阻止奥氏体晶粒长大，并提高钢的粗化温度;同时形成的V(C，N)在奥氏体 向铁素体转变期间在相界面析出，有效阻止了铁素体晶粒长大，起到细化铁素体晶粒的作用。通常，钢中钒加入量控制在0.04%——0.12%范围。

　　高温下，钢中钛以TiN、TiC弥散析出，可以成为钢液凝固时的固体晶核，有利于结晶，细化钢的组织。钛也是极活泼的金属元素，能与铁和碳生成难溶的 碳化物质点，富集在晶界处，阻止晶粒粗化。通常钛的加入量应大于0.025%。合金元素一般是以复合形式加入钢中，而且复合合金化处理效果比单一合金化处 理效果更好。微合金化元素对形变诱导相变也有影响，铌可提高形变诱导相变温度，扩大形变诱导变形区，更易获得超细晶铁素体。钢中碳含量降至超低碳范围时， 也容易发生形变诱导相变，并获得超细晶粒。但单纯的微合金化细化技术对钢铁材料组织细化有较大的局限性，因此应结合一定的热处理工艺进行综合细化，才能获 得较好的效果。形变诱导相变细化晶粒形变诱导相变是将低碳钢[w(C)≤0.25%]加热到稍高于奥氏体相变温度(Ac3)，较高的变形速率、足够的变形 量(ε)对奥氏体进行连续快速变形，然后急冷，从而获得超细铁素体晶粒的工艺。形变诱导相变细化的机理主要是在变形过程中，有5%——10%的形变能被储 存(主要是位错密度增加)，系统自由能提高，增加了相变驱动力，使奥氏体向铁素体转变的相变点温度(Ar3)升高，诱发铁素体相变，形成的铁素体首先在奥 氏体晶界和晶内高畸变区域形核，随后在新生成的奥氏体/铁素体相界形核，且变形后进行快速冷却，以保持形变过程中形成的超细铁素体晶粒。

　　通过形变诱导铁素体相变，可在碳素结构钢中获得晶粒尺寸小于5μm的超细晶粒，对于微合金钢应用应变诱导相变技术可得到晶粒尺寸约1μm的厚度为 2mm的超细晶粒钢带。所以，形变诱导相变细化晶粒已成为晶粒细化的主要方法之一。但是形变诱导相变细化晶粒技术也有一定的局限性，主要适用于在相变过程 中可发生奥氏体→铁素体相变的低碳低合金钢。来自 http://www.liflab.com/