在鋼鐵材料的多種強化機制中，細化晶粒是唯一能夠同時提高強度和韌性的方法，獲得超細晶粒的手段主要包括：奧氏體動態(tài)再結(jié)晶及相變、應(yīng)變誘導(dǎo)鐵素體相變、兩相區(qū)軋制和鐵素體區(qū)溫軋等。然而，已有的研究多局限于容易實現(xiàn)低溫大變形、快速冷卻的小規(guī)格產(chǎn)品，在厚板生產(chǎn)中，由于厚度方向上的溫度和形變量不均勻，很難在全厚度上實現(xiàn)細化，但是在鋼板表層獲得超細晶還是可行的，而且其整體性能也可以獲得大幅提升。
科研人員通過單道次壓縮變形熱模擬試驗，研究微合金鋼加熱到兩相區(qū)變形時的組織演變規(guī)律，并分析加熱溫度對其的影響。使用OM、SEM和EBSD分析試驗鋼的微觀組織和取向分布。
結(jié)果表明，加熱后奧氏體相變在晶界上發(fā)生，740～800℃時奧氏體體積分數(shù)為20%左右，830℃時奧氏體體積分數(shù)大幅增加到50%。加熱到兩相區(qū)變形時，形變鐵素體發(fā)生動態(tài)回復(fù)或動態(tài)再結(jié)晶，隨變形溫度增加，形變鐵素體由動態(tài)回復(fù)向動態(tài)再結(jié)晶發(fā)展，亞晶界減少，830℃時大角度晶界比例達到91.2%，冷卻后得到均勻的細晶組織，平均有效晶粒直徑3.9μm。