鋼材在塑性加工過程中除了獲得所需的最終形狀和尺寸外，同時根據(jù)使用的要求控制其內(nèi)在組織結(jié)構(gòu)的演變以獲得所期望的優(yōu)良性能的工藝過程。鋼材的性能主要取決于鋼的內(nèi)在組織結(jié)構(gòu)，而組織結(jié)構(gòu)又取決于鋼的化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝。根據(jù)用途不同，對鋼材性能的要求也各異，能在加工過程中控制的幾種有代表性的性能是：強韌性能(見強韌性控制)，電磁性能，沖壓性能，拉拔性能，熱強性能和疲勞性能。
一、拉拔性能的控制
拉拔是壓力加工技術(shù)領(lǐng)域中一種重要的生產(chǎn)方法，用得最多的是將熱軋盤條(線材)拉拔(一般冷拉，還有溫拔)成鋼絲(見金屬絲拉拔)。在鋼的成分和冶煉質(zhì)量已定的條件下，為了改善鋼的拉拔性能，關(guān)鍵是對拉絲原料(盤條)的性能在熱加工生產(chǎn)過程中加以控制。好的拉拔性能表現(xiàn)在線材(分低碳、中碳、高碳以及合金鋼等)的金相組織上，根據(jù)鋼的成分通常要求：晶粒細小、均勻；珠光體球團化和片層薄(≤0.3pm)，最好索氏體化(片層間距約0.1gm)；晶間沒有網(wǎng)狀碳化物。這樣的線材拉拔時不易斷裂，斷面減縮率高，中間軟化退火次數(shù)減少。為此，線材軋后成卷時，在高溫終軋后(約1000℃)快速水冷(如300℃/s)，冷到相變區(qū)(如500～700℃)，然后空冷成卷。如此控制這不僅能改善鋼的顯微組織，而且使卷的中心圈和外圈的溫度均勻，氧化鐵皮也減少，經(jīng)酸洗后表面光滑，這均能提高鋼的拉拔性能。
中國一些線材廠，對φ6.5mm的65鋼硬線軋后采用湍流管冷卻器穿水冷卻，由于晶粒度提高1～2級，截面外層珠光體呈索氏體化，特別是通條組織均勻，表面氧化鐵皮減少8.5～10kg/t，拉拔性能大為提高，可234由φ6.5mm一次生拉至φ3.2～φ2.46mm，并可節(jié)能和減少生產(chǎn)工序。
二、熱強性能的控制
高溫合金、耐熱鋼等熱強金屬材料是現(xiàn)代航天航空發(fā)動機以及原子能、石油化工等各方面不可缺少的金屬材料。熱強性能是熱強金屬材料的重要指標。它包括高溫蠕變極限、高溫持久極限、高溫疲勞極限以及在高溫下的屈服極限和強度極限等。因此要求材料在不同高溫和復(fù)雜受力條件下具有特殊抵抗塑性變形和斷裂的能力(見高溫合金塑性加工)。一般在高溫和應(yīng)力作用下，由于有蠕變現(xiàn)象產(chǎn)生，晶界結(jié)構(gòu)對強度的影響不同于在常溫下，其表現(xiàn)行為是：(1)隨溫度升高，原子或空位以較大的速度進行擴散，使晶界變成薄弱地帶；(2)晶粒沿晶界產(chǎn)生粘滯流動，隨變形速率的降低，蠕變加速。因此在高溫和一定的變形速率時粗晶材料比細晶材料由于單位體積的晶界面積小，所以容易產(chǎn)生斷裂的機遇少，因而有更大的高溫強度。但是粗晶材料的塑性低，抗疲勞能力差，又因晶界少，夾雜較集中，抗氧化和腐蝕能力相對減弱?？傊?，根據(jù)具體工作條件和合金成分，應(yīng)使熱強金屬材料在加工過程中獲得適宜的晶粒級別。熱強金屬有再結(jié)晶溫度高、再結(jié)晶速度低以及硬化傾向大的特點，這些特點決定了軋制時終軋溫度應(yīng)較高(950～1000℃)，否則，再結(jié)晶不完善，晶粒大小不均和產(chǎn)生帶狀，并導(dǎo)致強化相析出，出現(xiàn)明顯的多相組織，熱強性能將惡化。另外，軋制時應(yīng)有大的變形程度，避開小的引起個別晶粒長大的臨界變形量以及固溶處理時嚴禁使用導(dǎo)致部分晶粒開始迅速長大的臨界溫度。
三、疲勞性能的控制
疲勞的種類和影響疲勞性能的因素很多。塑性加工過程中通過對組織的控制從而達到提高鋼材耐疲勞性能的典型鋼種即軸承鋼。滾動軸承鋼用來制造各類滾動軸承套圈和滾動體。軸承工作轉(zhuǎn)動時它們承受很高的交變應(yīng)力，因此除了要求有高的耐磨性和抗壓強度外，還必須具備高的抗接觸疲勞性能。由加工控制軸承鋼疲勞性能表現(xiàn)在鋼的組織結(jié)構(gòu)上，主要是盡可能抑制滲碳體在晶界析出，而使其球化。為此在熱加工過程中，軸承鋼錠一般要求1250℃左右高溫加熱，進行長時間擴散退火，以改善碳化物偏析。但對鋼坯加熱溫度不宜過高、時間不宜過長，并控制爐內(nèi)氣氛，以免嚴重脫碳。熱軋時變形量宜大，終軋溫度控制在950℃以上，不宜過低，一則利用完全再結(jié)晶而細化奧氏體晶粒，另外避免低溫變形，防止網(wǎng)狀碳化物沿晶界析出。軋后必須快冷，以10℃/s左右的速度冷到550℃左右為止。這不僅能抑制網(wǎng)狀碳化物，而且可獲得索氏體組織，由此可使后部退火工序的球化時間比普通退火時間縮短1/3～1/4，并能提高軸承壽命1.5倍以上。
——本文摘自《鋼鐵百科》
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