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微合金非调质钢技术浅析韩孝永(梅山钢铁公司技术中心 南京 210039) 摘 要:微合金非调质钢因其成本较低、性能优良、环境污染小等优点,得以开发和应用,已成功应用于汽车工业、重型机械、建筑、石油化工、桥梁等领域。
对微合金非调质钢中合金元素的作用及微合金非调质钢强韧化的方法等进行了分析,对微合金非调质钢的分类作了介绍,并阐述了铁素体-珠光体型、贝氏体型、马氏体型微合金非调质钢的特点及其生产技术。
关键词:微合金非调质钢;晶粒细化强化;沉淀强化On T echnology of Microalloy Non-quenched-temp ered SteelHan X iaoyong(Technology Center of Meishan Iron&Steel Co.,Nanjing210039) Key words:microalloy non-quenched-tempered steel;grain refining strengthening;precipitation streng thening 微合金非调质钢是一种将轧制(或锻造)与热处理结合为一体,省去调质(淬火+高温回火)工序的新型节能结构材料。
微合金非调质钢的强化机理不同于调质钢。
调质钢是将轧、锻后的钢材重新加热后进行淬火,再经高温回火处理,以获得所需要的组织和性能。
而微合金非调质钢是在轧制温度下,使钢中V、Nb、Ti等合金的碳氮化合物较充分溶入奥氏体,使奥氏体充分合金化,在轧、锻冷却过程中析出大量微细弥散分布的合金碳氮化合物,并发生沉淀强化,且先共析铁素体呈细小状弥散析出,再分割和细化奥氏体晶粒,使钢的强度与硬度得以增加,基体组织显著强化,从而获得相当于调质钢经调质处理后的综合力学性能。
微合金非调质钢是伴随国际上能源短缺而发展起来的一种高效节能钢。
其性价比远优于传统合金结构钢,因具有简化的生产工艺,减少了变形开裂,降低了能耗和生产成本等优点而受到世界各国的广泛重视,得到迅速发展和应用。
非调质钢行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录概述 (4)一、2023-2028年宏观政策背景下非调质钢业发展现状 (5)(一)、2022年非调质钢业发展环境分析 (5)(二)、国际形势对非调质钢业发展的影响分析 (6)(三)、非调质钢业经济结构分析 (7)二、非调质钢行业发展状况及市场分析 (8)(一)、中国非调质钢市场行业驱动因素分析 (8)(二)、非调质钢行业结构分析 (9)(三)、非调质钢行业各因素（PEST）分析 (10)1、政策因素 (10)2、经济因素 (10)3、社会因素 (11)4、技术因素 (11)(四)、非调质钢行业市场规模分析 (12)(五)、非调质钢行业特征分析 (12)(六)、非调质钢行业相关政策体系不健全 (13)三、非调质钢产业未来发展前景 (13)(一)、我国非调质钢行业市场规模前景预测 (14)(二)、非调质钢进入大规模推广应用阶 (14)(三)、中国非调质钢行业的市场增长点 (14)(四)、细分非调质钢产品将具有最大优势 (15)(五)、非调质钢行业与互联网等行业融合发展机遇 (15)(六)、非调质钢人才培养市场广阔，国际合作前景广阔 (16)(七)、非调质钢行业发展需要突破创新瓶颈 (17)四、非调质钢业数据预测与分析 (18)(一)、非调质钢业时间序列预测与分析 (18)(二)、非调质钢业时间曲线预测模型分析 (19)(三)、非调质钢行业差分方程预测模型分析 (19)(四)、未来5-10年非调质钢业预测结论 (20)五、2023-2028年非调质钢业市场运行趋势及存在问题分析 (21)(一)、2023-2028年非调质钢业市场运行动态分析 (21)(二)、现阶段非调质钢业存在的问题 (21)(三)、现阶段非调质钢业存在的问题 (22)(四)、规范非调质钢业的发展 (23)六、非调质钢行业竞争分析 (24)(一)、非调质钢行业国内外对比分析 (24)(二)、中国非调质钢行业品牌竞争格局分析 (25)(三)、中国非调质钢行业竞争强度分析 (26)1、中国非调质钢行业现有企业竞争情况 (26)2、中国非调质钢行业上游议价能力分析 (26)3、中国非调质钢行业下游议价能力分析 (26)4、中国非调质钢行业新进入者威胁分析 (26)5、中国非调质钢行业替代品威胁分析 (27)(四)、初创公司大独角兽领衔 (27)(五)、上市公司双雄深耕多年 (27)(六)、非调质钢巨头综合优势明显 (28)七、非调质钢业的外部环境及发展趋势分析 (28)(一)、国际政治经济发展对非调质钢业的影响 (28)(二)、国内政治经济发展对非调质钢业的影响 (29)(三)、国内突出经济问题对非调质钢业的影响 (29)八、非调质钢行业多元化趋势 (30)(一)、宏观机制升级 (30)(二)、服务模式多元化 (30)(三)、新的价格战将不可避免 (30)(四)、社会化特征增强 (31)(五)、信息化实施力度加大 (31)(六)、生态化建设进一步开放 (32)1、内生发展闭环,对外输出价值 (32)2、开放平台,共建生态 (32)(七)、呈现集群化分布 (32)(八)、各信息化厂商推动非调质钢发展 (33)(九)、政府采购政策加码 (33)(十)、个性化定制受宠 (34)(十一)、品牌不断强化 (34)(十二)、互联网已经成为标配“风生水起“ (34)(十三)、一体式服务为发展趋势 (35)(十四)、政策手段的奖惩力度加大 (35)九、非调质钢行业企业差异化突破战略 (36)(一)、非调质钢行业产品差异化获取“商机” (36)(二)、非调质钢行业市场分化赢得“商机” (37)(三)、以非调质钢行业服务差异化“抓住”商机 (37)(四)、用非调质钢行业客户差异化“抓住”商机 (37)(五)、以非调质钢行业渠道差异化“争取”商机 (38)十、“疫情”对非调质钢业可持续发展目标的影响及对策 (38)(一)、国内有关政府机构对非调质钢业的建议 (38)(二)、关于非调质钢产业上下游产业合作的建议 (39)(三)、突破非调质钢企业疫情的策略 (39)十一、非调质钢行业风险控制解析 (40)(一)、非调质钢行业系统风险分析 (40)(二)、非调质钢业第二产业的经营风险 (40)概述近年来，非调质钢行业市场火爆，其应用场景跨越式发展的根本原因在于技术、安全和多样性的创新。
微合金非调质钢的发展及现状微合金非调质钢最早出现在20世纪60年代，当时主要为了增加钢材的强度和韧性而开发的。
首先使用的微合金元素是钒和钛，后来又引入了其他元素如铌、锰、硫等。
这些微合金元素能够通过晶界强化、形变诱导相变等方式改善钢材的力学性能。
微合金非调质钢具有许多优点。
首先，它的强度高。
由于微合金元素的加入，可以有效地调控晶粒尺寸和相变行为，使得钢材的强度得到提高。
其次，它的韧性好。
微合金元素能够促进钢材的织构调控，限制晶粒的长大，从而提升钢材的韧性。
再次，它的耐蚀性好。
微合金元素能够形成稳定的氧化物、硫化物等夹杂物，防止介质的入侵和侵蚀。
微合金非调质钢的应用领域非常广泛。
在汽车领域，微合金非调质钢可以用于制造车身结构件，具有较高的强度和刚性，能够提高汽车的安全性和耐撞性。
在航空航天领域，微合金非调质钢可以用于制造航空发动机部件，具有较高的耐热性和抗氧化性，能够提高发动机的可靠性和使用寿命。
在建筑领域，微合金非调质钢可以用于制造桥梁、楼宇等建筑结构，具有较高的承载能力和耐久性，能够提高工程的安全性和使用寿命。
目前，微合金非调质钢的研究和开发仍在不断进行中。
一方面，研究者正在探索新的微合金元素和控制技术，以进一步提高钢材的性能。
例如，一些研究人员正在研究利用微合金元素进行原子调控和相变控制的方法，以实现精确的力学性能调控。
另一方面，研究者正在开发新的制备工艺，以提高钢材的生产效率和降低生产成本。
例如，一些研究人员正在研究利用微合金非调质钢的热处理过程，以实现快速制造和高效处理。
在未来，微合金非调质钢有望得到进一步的发展和应用。
随着科学技术的不断进步，微合金非调质钢的性能将会得到进一步提升，其在汽车、航天航空、建筑等领域的应用也将会得到进一步拓展。
同时，微合金非调质钢的制备工艺将会越来越成熟，生产效率和质量稳定性也将会得到大幅提高。
总之，微合金非调质钢是一种具有巨大潜力的新型钢材。
通过不断的研究和开发，它的性能将会得到进一步提高，应用范围也将会不断扩大。
铌微合金化钢的开发现状及发展趋势在过去的10年中，国际管线工程的工作压力已提高到120bar。
深海管线要求壁厚超过40mm，管径可能提高到1620mm。
当前管线用钢的主流产品还是标准的X70，用于壁厚1520 mm的管子时，它的原始成分足0.10%C，1.55%Mn，0.007%S，0.03%Nb，0.05%V。
90年代X70级钢的碳含量和硫含量分别降低到了0.08%和0.005%。
为了把强度提高到X80级，同时又不牺牲太多的韧性，就要增加锰含量，必要时也可加钼或镍以提高钢的淬透性，通过加入化学当量比的钛含量来固定氮，增强铌对奥氏体调节和相转变的影响，得到更多的贝氏体组织。
管线钢的开发不只是提高强度。
最近几年高硫化氢含量的新油气田越来越多，这就要求管线钢有高的抗氢脆性能。
要得到高的抗氢脆性能，钢的硫含量必须低于10ppm，形态也必须控制。
为得到均匀的组织，一般要使碳含量低于0.05%，同时也要限制锰的含量。
近年来，在CBMM公司资助下，国外一些钢铁公司研究开发了适用于高温轧钢工艺的低碳高铌的(0.03%C—0.10%Nb)的高韧性，抗硫化氢腐蚀的高强度管线钢。
汽车用钢国际“超轻型钢车体”(ULSAB)计划的研究，世界所有主要的钢厂都参与了这项工作，高强度钢占“超轻钢车体”的60%以上，如下这些钢类都是含铌钢：·低碳IF钢·高强度IF钢·烘烤硬化钢·微合金化高强度钢·双相钢·残余奥氏体钢·复相钢1 汽车用热轧钢板a)热轧高强度微合金化钢：是在低碳—锰钢基础上添加0.03%～0.06%铌作为主要微合金化元素，以晶粒细化和析出强化为主要强化机制的热轧钢带材，屈服强度范围在350-700MPa。
对屈服强度大于550MPa、厚度大于6mm的带钢，则需要在加铌的基础上加钛和钒复合微合金化处理。
b)热轧多相钢：这是另一种高强度热轧钢。
研究表明，在双相钢(0.1%C，1%～1.5%Mn，0.1%～0.5%Si，0%～1.2%A1)中添加0.03%铌，配合大累积变形量，利用亚动态再结晶，得到细晶组织的DP钢，强度可提高约1OMPa。
浅谈汽车用非调质钢的应用现状与发展本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！1 前言近年来，随着汽车产量和汽车保有量的不断增加，汽车工业钢铁材料消耗量也在不断增加。
据统计，2009～2012 年汽车工业钢材消耗量分别4 500万t、6 000万t、6 500万t和6 800万t。
传统汽车零件以中碳钢棒材为坯料，热锻成型后进行调质处理来提高强度和韧性，缺点是能耗高、工序多、周期长、污染重、成本高、效率低，且普遍存在淬透性不足，调质后零件芯部得不到强韧性匹配较好的组织。
随着冶金技术的进步，为了解决以上问题，在20世纪70年代末开发了一类新钢种即微合金非调质钢。
汽车工业用钢在追求更高的零部件强韧性匹配度的同时更注重减轻重量，降低成本。
非调质钢通过微合金化、氧化物冶金技术及控轧控冷技术等便可实现高的强韧性匹配度，是满足上述需求的有效途径。
非调质钢的应用不仅可以省略调质过程、节省30%～40%零件制造能耗、还可以降低20%成本。
另外，应用非调质钢可减少调质过程中淬火引起的变形开裂，从而简化矫直工序。
因此非调质钢在汽车工业的应用可以显著降低汽车零件制造过程中的能源消耗。
目前国外非调质钢的品种和用量都远高于中国汽车工业，因此开发高强韧性、高切削加工性、低成本的非调质钢，扩大非调质钢在我国汽车工业中的应用，以满足我国汽车工业节能减排和轻量化需求。
2 国内外非调质钢的历史及应用现状国外非调质钢的历史及应用现状20世纪70年代初，石油危机促使世界各国开始研制非调质钢，用以代替碳素结构钢和低合金结构钢。
20世纪80年代初，德国蒂森公司率先开发了一类新型钢种，即非调质钢，并以49MnVS3为代表的非调质钢号提供给汽车工业，至今该钢号已经取代了50Mn、40Cr 等一系列调质钢，用于制造汽车的锻造曲轴。
随后，世界各国都竞相研究和应用非调质钢，先后开发了第二、三代及复合微合金化非调质钢，从而扩大了非调质钢的应用领域。
2024年非调质钢市场调研报告引言本报告对非调质钢市场进行了调研分析，旨在了解当前非调质钢的市场状况和发展趋势。
我们通过对市场规模、主要应用领域、竞争态势以及未来发展方向等进行了深入研究，以期为相关企业和投资者提供有价值的参考意见。
1. 市场概况1.1 市场定义非调质钢是指通过控制合金元素的含量和加热条件等，使其具有较高的硬度和强度，但不进行调质处理的钢材，通常用于制造机械零件、工具等。
1.2 市场规模根据调查数据显示，截至2020年底，全球非调质钢市场规模约为XX亿美元，预计在未来几年内将以X％的复合年增长率增长。
1.3 市场特点非调质钢市场具有以下几个特点：•市场竞争激烈，但行业集中度较高，少数大型企业占据主导地位；•随着技术的进步和应用需求的不断增加，对非调质钢性能和质量的要求越来越高；•市场发展受宏观经济环境和行业政策的影响较大。
2. 市场应用领域2.1 汽车制造非调质钢在汽车制造中具有广泛的应用。
其具有高强度、抗疲劳性能好等特点，适用于汽车车身、发动机等关键零部件的制造。
2.2 机械制造由于非调质钢具有较高的硬度和强度，广泛用于机械制造领域，如制造机床、轴承、齿轮等。
2.3 船舶制造非调质钢在船舶制造中也具有重要应用。
其具有良好的耐压性能和抗腐蚀性，可以用于制造船体结构、推进系统等。
2.4 其他领域非调质钢还可用于石化设备制造、建筑工程等领域。
随着技术的不断进步和应用需求的增加，其在更多领域中的应用也将得到拓展。
3. 市场竞争态势3.1 主要厂商及产品目前，全球非调质钢市场竞争激烈，一些大型钢铁企业在市场占有率上具有明显优势。
例如，企业A通过持续的技术创新和产品优势，占据了市场的较大份额。
3.2 竞争模式在非调质钢市场中，竞争主要表现为产品质量、价格和交付周期等方面。
企业通过提高产品质量、优化价格策略以及及时交付等方式，来获得市场竞争优势。
3.3 市场份额分析根据市场调研数据，截至2020年底，企业A占据了市场的XX％份额，紧随其后的是企业B和企业C，分别占据了市场的XX％和XX％份额。
微合金非调质钢的发展及现状Prepared on 22 November 2020微合金非调质钢的发展及现状刘瑞宁1，2，王福明1，李强2(11北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083；21石家庄钢铁公司技术中心，河北石家庄050031)摘要:介绍了微合金非调质钢的发展及其应用现状，开发微合金非调质钢符合钢铁产业发展政策和石钢公司的“边缘-精进”战略。
关键词:微合金；非调质钢；发展；应用1前言石家庄钢铁有限责任公司是中国汽车用钢(棒材)专业化生产企业，现年产钢能力近260万t，产品结构以优质碳素结构钢、合金结构钢、齿轮钢、轴承钢等五大系列汽车用钢(棒材规格为Φ14～180mm)为主，其热轧汽车棒材主要供锻造厂锻造成汽车零配件(如汽车前桥、半轴、转向节、发动机曲轴、连杆等)。
微合金非调质钢是一种理想的节约能源、节约资源的经济型新材料，符合钢铁产业发展政策要求，其用途十分广泛:凡是加工过程中需要调质的钢(如45，40Cr等)均可用非调质钢替代；省略调质工序，可省去占调质钢生产总成本6%的热处理(淬火+高温回火)费用，德国人估计用49MnVS3非调质钢代替调质钢做连杆可节约总成本的38%。
日本爱知公司分析，微合金非调质钢因省略调质处理这一工序，就可使热锻产品的成本降低18%[1]。
2微合金非调质钢的发展微合金非调质钢强化机理不同于调质钢。
调质钢是将轧、锻后钢材重新加热淬火再经高温回火获得所需组织性能。
而微合金非调质钢是在轧制温度下，使钢中V，Nb，Ti等合金碳氮化合物较充分溶入奥氏体，使奥氏体充分合金化，在轧、锻冷却过程中析出大量微细弥散分布的合金碳氮化合物，并发生沉淀强化及先共析铁素体呈细、小、弥散析出，分割和细化奥氏体晶粒使钢的强度与硬度增加，基体组织显着强化。
为此，获得相当调质钢经调质处理后的综合力学性能，由于省去了调质处理工序，因此称之为微合金非调质钢。
国外微合金非调质钢的开发及应用20世纪60年代发展起来的微合金化技术为非调质钢的产生提供了理论和生产基础，70年代初期发生的能源危机直接促成非调质钢的出现及发展。
2023年非调质钢行业市场发展现状非调质钢是指不需要经过热处理工艺就可以达到一定的硬度、韧性和强度指标的钢材。
由于其具有优良的韧性和较高的强度，被广泛应用于重型机械、船舶、车辆、建筑、航空航天等领域。
而目前非调质钢行业的市场发展现状，主要表现在以下几个方面。
一、产业规模逐渐扩大目前，随着我国钢铁产业的发展，非调质钢产业也得到了较大的发展。
国内非调质钢生产企业逐年增加，年产能力也在不断提高。
随着市场需求的增加，非调质钢产业规模也在逐渐扩大。
二、品质不断提升非调质钢作为一种高强度、高韧性的钢材，其品质的提高直接影响到行业的竞争力。
国内企业不断加大技术投入，提高生产工艺和生产设备，不断优化产品结构，提高了产品的质量，也提高了企业的核心竞争力。
三、市场需求不断增加随着国家对基础设施建设和高端制造业的发展重视，非调质钢在各个领域的应用越来越广泛。
同时，节能降耗也成为了我国经济发展的中心任务，非调质钢作为一种绿色、环保的材料，在市场上受到了越来越多的关注和认可。
四、行业竞争加剧随着市场需求的不断增加，非调质钢行业的竞争也逐渐加剧。
一方面，国内外厂商争相进入市场，市场竞争更加激烈；另一方面，企业间技术水平和产品质量的差距不断缩小，竞争的焦点更多地在于服务和价格等方面。
五、面临机遇和挑战非调质钢行业发展面临着巨大的机遇和挑战。
一方面，随着市场需求的不断增加和国内技术水平的提高，非调质钢生产企业在市场竞争中有更多的机会；另一方面，国际市场的参与也给行业带来了风险和挑战。
总的来说，非调质钢行业在市场持续增长的五年中经历了持续稳定发展，但同时也面临一些挑战，这就需要行业企业进一步提高自身实力，不断创新技术、提高产品质量，以适应市场的需求变化，提高自身竞争力。
微合金非调质钢的发展及现状刘瑞宁1，2，王福明1，李强2(11北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083；21石家庄钢铁公司技术中心，河北石家庄050031)摘要:介绍了微合金非调质钢的发展及其应用现状，开发微合金非调质钢符合钢铁产业发展政策和石钢公司的“边缘-精进”战略。
关键词:微合金；非调质钢；发展；应用1前言石家庄钢铁有限责任公司是中国汽车用钢(棒材)专业化生产企业，现年产钢能力近260万t，产品结构以优质碳素结构钢、合金结构钢、齿轮钢、轴承钢等五大系列汽车用钢(棒材规格为Φ14～180mm)为主，其热轧汽车棒材主要供锻造厂锻造成汽车零配件(如汽车前桥、半轴、转向节、发动机曲轴、连杆等)。
微合金非调质钢是一种理想的节约能源、节约资源的经济型新材料，符合钢铁产业发展政策要求，其用途十分广泛:凡是加工过程中需要调质的钢(如45，40Cr等)均可用非调质钢替代；省略调质工序，可省去占调质钢生产总成本6%的热处理(淬火+高温回火)费用，德国人估计用49MnVS3非调质钢代替调质钢做连杆可节约总成本的38%。
日本爱知公司分析，微合金非调质钢因省略调质处理这一工序，就可使热锻产品的成本降低18%[1]。
2微合金非调质钢的发展微合金非调质钢强化机理不同于调质钢。
调质钢是将轧、锻后钢材重新加热淬火再经高温回火获得所需组织性能。
而微合金非调质钢是在轧制温度下，使钢中V，Nb，Ti等合金碳氮化合物较充分溶入奥氏体，使奥氏体充分合金化，在轧、锻冷却过程中析出大量微细弥散分布的合金碳氮化合物，并发生沉淀强化及先共析铁素体呈细、小、弥散析出，分割和细化奥氏体晶粒使钢的强度与硬度增加，基体组织显著强化。
为此，获得相当调质钢经调质处理后的综合力学性能，由于省去了调质处理工序，因此称之为微合金非调质钢。
2.1国外微合金非调质钢的开发及应用20世纪60年代发展起来的微合金化技术为非调质钢的产生提供了理论和生产基础，70年代初期发生的能源危机直接促成非调质钢的出现及发展。
1972年德国THYSSEN公司开发了第一个非调质锻钢49MnVS3(铁素体-珠光体，抗拉强度850MPa)取代了调质CK45钢制造汽车曲轴，提高了锻件成品率、切削加工性能、疲劳性能、生产效率，降低了成本，此钢种很快在德国、瑞典等欧洲国家用于汽车曲轴、连杆等锻件的生产。
德国奔驰汽车曲轴使用非调质钢代替40CrMn调质钢制造，瑞典Volvo汽车制造厂在20世纪90年代初期年用量就3万多吨，其目标是除渗碳件外，所有锻件全部采用非调质钢生产。
随后英国钢铁公司建立了Vanard(850～1100MPa)热锻用非调质钢系列，法国SAFE公司开发了一系列METASAFE钢(800～1000MPa)[2]。
此外，美国福特、意大利菲亚特及俄罗斯伏尔加汽车都采用非调质钢制造汽车的曲轴、连杆等零件。
近年来日本研究微合金非调质钢最为活跃，处于世界先进水平，新日铁、神户制钢、爱知制钢、山阳特殊制钢等相继建立了自己的微合金非调质钢系列，广泛应用于汽车的行走部件和汽车发动机的曲轴、连杆锻造等。
2.2中国微合金非调质钢的开发进程中国微合金非调质钢的开发在“六五”起步，“七五”列入国家攻关项目，“八五”期间进行了重点推广工作，“九五”和“十五”主要是面向轿车用非调质钢的开发并扩大非调质钢的应用数量和范围。
石钢自2003年开始进行非调质钢的研究和开发工作，主要进行了SG45、F40MnV和36Mn2V等微合金非调质的生产，产量实现6200吨，主要用于机械行业和无缝钢管的生产。
微合金非调质钢先后经历了铁素体-珠光体型组织(第一代)、低碳贝氏体组织(第二代)和低碳马氏体组织(第三代)三个阶段的发展[3]。
与调质钢相比，传统热锻用非调质钢的强度有余而韧性不足，限制了它在强冲击条件下的应用，因此，非调质钢的发展重点是在保证强度的基础上提高韧性。
近年来，冶金科技工作者为了提高微合金非调质钢韧性开发并应用了一系列新技术，完善了微合金非调质钢的产品系列。
(1)铁素体-珠光体型微合金非调质钢。
铁素体-珠光体型微合金非调质钢目前用量最大，约占总用量的60%以上。
为了利用碳化物析出强化来达到所要求的高强度，通过增加碳含量来增加组织中珠光体的百分数，因此韧性难以满足要求。
为此，应用了一系列新技术来提高铁素体-珠光体微合金非调质钢的韧性。
晶粒细化技术。
细化晶粒能有效提高钢的韧性，而且能保持高强度。
非调质钢中常加入铝、钛等元素，通过析出细小的氮化铝、氮化钛来钉扎奥氏体晶界，防止加热时晶粒长大或抑制形变过程中的奥氏体再结晶，细化奥氏体晶粒。
成分为0.32C-1.0Mn-0.12V-0.024Ti的非调质钢加热到1250℃时，奥氏体晶粒仍能保持在5级以上，就是因为均匀分布的粒径0.1μm的氮化钛颗粒起到了钉扎奥氏体晶界、防止晶粒粗化的作用。
晶内铁素体技术。
非调质钢锻件在冷却过程中发生相变时，铁素体易沿奥氏体晶界首先形核长大，随后奥氏体的其余部分转变为珠光体。
如果沿珠光体晶粒形成网状铁素体就会严重损害钢的韧性。
日本钢铁公司的研究人员发现[4]，通过适当控制生产工艺，在奥氏体晶内提供大量铁素体形核位置，则相变时铁素体不仅在晶界上形核，也能在奥氏体晶内形成，故能得到细小且分布均匀的铁素体，使钢的韧性显著提高。
IGF的析出与MnS以及MnS上析出的VN或TiN粒子有关，而MnS的析出与分布又与钢中微细氧化物核心有关，因此钢中氧化物的特征、种类、数量、大小就决定了MnS的数量和大小。
脱氧元素不同，所形成氧化物的种类、数量及分布都不一样，钢中的硫含量要在0.06%左右，有利于析出IGF。
硫在此处的目的不是改善切削性能，而是为了和氧化物形成复合夹杂促进IGF的形成。
新日铁高村等人提出的氧化物冶金技术就是这样的一种思路。
(2)贝氏体微合金非调质钢。
获得高强度和良好韧性的非调质钢，对获得低碳贝氏体组织比较有利。
此外，为了确保高强度还必须有一定的碳含量。
为了空冷得到贝氏体组织，必须在钢中加入钼、锰、硼等合金元素，这是因为钼对中温转变的推迟作用显著低于高温转变；锰达到一定含量时可使奥氏体等温转变曲线呈ε形，使钢的上下C曲线分离；硼可以显著推迟铁素体转变。
因此，钼-硼或锰-硼相结合可使钢在相当宽的冷却范围内得到贝氏体组织；同时锰可以降低相变温度，改善韧性、提高强度。
为了弥补碳含量降低引起的强度下降，低碳贝氏体钢中通常加入钒、铬等元素，确保其高强度。
宝钢生产的12Mn2VB贝氏体钢，用于生产汽车的前桥，该钢在轧态或经回火的力学性能指标为:бb≥686MPa，бs≥490MPa，δ5≥17%，ψ≥45%，a k≥78J/cm2。
(3)马氏体微合金非调质钢。
1988年美国ChaparralSteel的P1H1Wright首次提出了第三代微合金非调质钢的概念，此类钢具有低碳回火马氏体组织。
与贝氏体微合金非调质钢相似，得到低碳马氏体非调质钢也能兼顾高强度和高韧性的要求，目前已经在汽车行走部件和建筑机械方面得到应用。
同时，继铁素体-珠光体(F-P)型、贝氏体(B)型、马氏体(M)型微合金非调质钢开发应用以后，F-B型、F-M型复相微合金非调质钢因成本低，性能优而逐渐被开发利用。
各种热锻微合金非调质钢的强韧性的比较示于图1。
图1 热锻用微合金非调质钢强韧性比较2.3微合金元素在非调质钢中的作用钒、铌、钛等合金元素是微合金非调质钢中最常添加的碳氮化合物形成元素，与铁相比，它们在钢中与碳和氮有更强的化学亲和力，形成更稳定的碳氮化合物，并通过细化晶粒和沉淀析出改善微合金非调质钢的力学性能。
钒:钒是微合金化元素中最常用而又有效的强化元素，其主要作用是通过形成V(C，N)来影响钢的组织和性能。
V(C，N)主要在奥氏体晶界的铁素体中沉淀析出，细化铁素体晶粒，增加钢的强度。
钒对钢转变特性也有影响，当单独加入钒时，它并不抑制铁素体晶粒的形成，它却能加速珠光体的形成。
在低VN钢和不含钒的高氮钢中只有晶界铁素体，而无晶内铁素体。
钒还对氮具有较强的亲和力，活跃的氮或“自由”氮在钢中含量高于120×10-6时，具有应变时效性。
当加入少量钒后，钒与碳和“自由”氮结合形成V(C，N)化合物，降低了钢中“自由”氮含量，使钢具备了非应变时效性。
钒的碳氮化合物具有细化晶粒增加强度的作用，强度随钒含量的增加呈直线增长，如果钒含量超过0.15%，其韧性则降低很多。
在常规锻造加热温度下，微合金非调质钢中的钒可完全溶解于奥氏体中，固钒的利用率高，在钢中钒的添加量一般控制在0.08%～0.13%。
铌:铌是非调质钢中添加的另一主要元素。
铌要求高的奥氏体化温度，在加热温度高达1200℃时也能有效抑制奥氏体晶粒尺寸的长大，推迟奥氏体再结晶，有强烈细化晶粒的作用。
溶解于奥氏体中的铌能阻止γ→α相变，从而使珠光体体积分数提高。
当碳含量为0.3%～0.4%时，铌完全固溶的温度为1325～1360℃。
当加热到1100℃时，铌几乎没有固溶；在1300℃时，只有50%固溶。
铌的固溶量少，在奥氏体中扩散慢，在热加工时诱导沉淀的碳氮化合物体积减少，因此它的沉淀强化作用小。
所以，用于热锻的微合金非调质钢，一般不宜单独添加铌。
试验表明:当复合添加铌、钒元素时，既能提高钢的强度又能改善钢的韧性。
钛:钛的作用与铌相似，其溶解温度比铌更高，固细化晶粒作用比铌更强。
在锻造温度条件下，钛在奥氏体中的溶解度很低，因此不能将钛用作锻钢中产生析出强化的添加元素，钛的化合物可作为晶内铁素体的核心，提高钢的韧性。
在微合金非调质钢中，钛的含量为0.0.%～0.04%[6]。
钛的氮化物TiN在高温下稳定，加入0.0.%左右的钛可以有效保护锻造过程中奥氏体晶粒的细小[7]。
另外，氮在含钒微合金非调质钢中以化合物的形式存在，其主要作用是促进钒的析出，提高沉淀析出强化效果，细化晶粒，提高TiN的稳定性和节约钒合金等。
2.4微合金非调质钢的应用现状近几年来，宝钢、攀钢、东北特钢、兴澄特钢等特钢企业和研究院所合作，成功地将中国自行开发的铁素体-珠光体、贝氏体、低碳马氏体型等微合金非调质钢应用于制作汽车发动机曲轴、连杆、汽车前桥等零件。
其中，一汽先后应用35MnVS，38MnVTi，42VS，40MnVS代替55钢，40MnB，45钢，40Cr钢在CA6102连杆、CA141半轴、滑动叉、轻型车扭臂等零件进行了试验研究；二汽公司自1978年开发应用微合金非调质钢以来，已先后对东风系列汽车的20余种零件采用微合金非调质钢进行了试制，采用35MnV代替40MnB生产EQ6100发动机连杆，采用48MnV代替40Cr生产康明斯发动机曲轴等，部分已实现大批量生产。
另外，江铃汽车、南京汽车、天津汽车等汽车制造厂的微合金非调质钢用量也逐年大幅度增加。
