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  TMCP冶金学的概念和特征

    TMCP的特征是，与常规轧制钢和正火钢相比，它不依赖合金元素，通过水冷控制组织，可以达到高强度和高韧性，而且在碳当量极低的情况下能够生产出相同强度的钢材，因此可以降低或省略焊接时的预热温度。碳当量低可以降低焊接热影响区(HAZ：Heat Affected Zone)的硬度，不容易形成因显微偏析而产生的局部硬化相，由此容易确保焊接部的韧性，通过与后述的热影响区组织控制技术的组合，即使在大线能量焊接时也能确保良好的韧性。

    对于即使在低碳当量下也能生产强度和韧性好的TMCP钢的组织控制想法做一说明。TMCP钢通常要微量添加Nb、Ti和A1等元素，这些元素的碳氮化物(NbCN、TiN和AIN等)在加热阶段利用Pinning的效果来控制奥氏体晶体的粗大化。加热后采用普通轧制法在奥氏体再结晶温度区域中反复进行轧制。组织会因此反复地恢复和再结晶，奥氏体晶粒度发生细化，在此情况下进行空冷后由奥氏体产生的等温加工过程中的珠光体组织会比板坯当初的凝固组织大幅度细化。这是一种对常规轧制钢板的轧制组织控制的一种想法。但是，其组织细化存在着极限，例如，为提高钢的韧性，可以采用正火热处理来细化组织；为提高强度，可以采用添加各种合金元素的办法。而TMCP钢是在奥体再结晶后，再在被称作奥氏体未再结晶区域的低温区域中反复进行轧制，从而将形变带导入变形的奥氏体中。在添加Nb的钢中，由于有效了轧制中因NbCN应变诱发析出的再结晶，因此未再结晶区域的温度升高，即使不实施极低温轧制，也会导入大量的形变带。从奥氏体向铁素体转变时，该形变带还能作为相变核起作用。利用轧制后的水冷，可以晶粒的生长，获得超细的铁素体组织或贝氏体组织，尤其是在冷却速度快的情况下，能获得马氏体组织。结果，在铁素体贝氏体型的抗拉强度490MPa级的钢中，采用正火法时，晶粒的细化极限为10微米左右，而采用TMCP化时，晶粒可细化5微米。