1 在線熱處理技術(shù)：

　　鋼鐵熱處理是通過一定的加熱、保溫和冷卻等工藝改變固態(tài)鋼鐵材料組織和性能的一種工藝。與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量。熱處理對于鋼鐵材料特別重要。這是因?yàn)殇撹F材料在加熱和冷卻過程中會(huì)發(fā)生非常復(fù)雜的相變，如果能夠控制熱處理過程中加熱、保溫、冷卻過程的參數(shù)，就可以在很大的程度上控制鋼材的相變，從而在很大的范圍內(nèi)改變鋼材的組織，賦予其不同的性能。熱處理是人們駕馭鋼鐵材料、調(diào)控鋼鐵材料組織、挖掘鋼鐵材料潛力的極為重要的手段。、　　基本的鋼鐵熱處理工藝有退火、正火、淬火、回火。退火是將鋼加熱到相變或部分相變溫度，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻的一種熱處理工藝。正火是將鋼加熱到完全相變以上的某一溫度，保溫一定的時(shí)間后，在空氣中冷卻的一種熱處理工藝。淬火是將鋼加熱到相變或部分相變溫度，保溫一段時(shí)間后，快速冷卻的一種熱處理工藝?；鼗鹗菍⒔?jīng)過淬火的鋼，重新加熱到一定溫度（相變溫度以下），保溫一段時(shí)間，然后冷卻的熱處理工藝。上述幾種工藝組合還可以得到復(fù)合的熱處理工藝，例如將鋼件淬火，隨之進(jìn)行高溫回火，這種復(fù)合工藝稱調(diào)質(zhì)處理。、　　上述熱處理方法都是軋制成形完成之后進(jìn)行的，也可以說是“離線”（離開鋼材加工線）進(jìn)行的。由于鋼材的成形過程通常要加熱到奧氏體區(qū)，如果在適宜的溫度終止熱加工過程，并進(jìn)行隨后的保溫、冷卻、回火等過程，則這種將變形與熱處理結(jié)合在一起的過程通常稱為形變熱處理，英語簡稱為TMCP（ThermoMechanical Controlled Processing）。由于這種熱處理是在鋼材加工線上進(jìn)行的，所以也可稱為“在線”熱處理。形變熱處理是形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化相結(jié)合的一種綜合強(qiáng)化工藝。它包括金屬材料的塑性變形和固態(tài)相變兩種過程，并將兩者有機(jī)地結(jié)合起來，利用金屬材料在形變過程中組織結(jié)構(gòu)的改變，影響相變過程和相變產(chǎn)物，以得到所期望的組織與性能。形變（在線）熱處理將金屬材料的成形與獲得材料的最終性能結(jié)合在一起，簡化了生產(chǎn)過程，減少能源消耗及設(shè)備投資。與普通熱處理比較，形變熱處理后金屬材料能達(dá)到更好的強(qiáng)度與韌性相配合的力學(xué)性能。、　　對于鋼鐵材料軋制過程，很長一段時(shí)間這種形變熱處理過程只是限于軋制和冷卻過程的控制，基本未涉及在線回火等升溫過程，故稱為“控軋控冷”。有時(shí)候“控軋控冷”也被稱為“TMCP”。要注意的是，TMCP實(shí)際上意義更為廣泛，除了冷卻之外，它還包含回火等升溫過程。      

　　2 在線熱處理技術(shù)在鋼鐵領(lǐng)域發(fā)展歷程

　　熱處理工藝伴隨鋼鐵材料的發(fā)展而發(fā)展。普通的離線熱處理已經(jīng)有上千年的歷史了。而形變熱處理則是在上一世紀(jì)得到了迅速的發(fā)展?？刂栖堉坪涂刂评鋮s技術(shù)就是一個(gè)有代表性的例子。

　　在第二次世界大戰(zhàn)之前，只是進(jìn)行了一些低溫控制軋制的零星的研究。二次大戰(zhàn)中焊接結(jié)構(gòu)船只發(fā)生脆斷事故，人們開始進(jìn)行提高材料低溫韌性的研究。當(dāng)時(shí)研究的主要目標(biāo)是利用控制軋制代替正火，通過晶粒細(xì)化提高材料的低溫韌性。到上一世紀(jì)60年代，控制軋制技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力來自能源工業(yè)的發(fā)展，主要是管線鋼的需求。以Nb的微合金化為重點(diǎn)，采用控制軋制技術(shù)，得到了性能優(yōu)良的管線用鋼。至上一世紀(jì)70年代，人們逐漸認(rèn)識到控制冷卻技術(shù)對提高材料性能的重要意義，各個(gè)大公司分別開發(fā)了各種類型的加速冷卻系統(tǒng)?？刂栖堉坪涂刂评鋮s從理論到實(shí)踐取得了長足的進(jìn)步，人們開始了控制軋制和控制冷卻的新紀(jì)元。在此階段，采用一定的合金設(shè)計(jì)和相應(yīng)的控制冷卻，可以實(shí)現(xiàn)相變強(qiáng)化，借此開發(fā)了低碳貝氏體鋼、針狀鐵素體鋼、超低碳貝氏體鋼等。以后，隨著汽車輕量化的需求日益迫切，熱軋汽車用雙相鋼、TRIP鋼等相變強(qiáng)化鋼受到人們的重視，人們采用合理的熱軋后冷卻路徑控制實(shí)現(xiàn)鋼材的性能控制，控制冷卻又取得新的進(jìn)展。到上一世紀(jì)80年代，日本等鋼廠開發(fā)了在線淬火設(shè)備，直接淬火技術(shù)逐漸應(yīng)用于實(shí)際。隨著冷卻技術(shù)的應(yīng)用，國際上開發(fā)了一批控制冷卻實(shí)用裝置，例如日本的OLAC（日本鋼管）、CLC（新日鐵），DAC（住友）等和歐洲的水枕式、水刀式冷卻等，1985年召開的國際會(huì)議“ACCELERATED COOLING OF STEELS”對此進(jìn)行了總結(jié)。

　　至世紀(jì)之交，在線熱處理又出現(xiàn)了兩個(gè)新的變化。其一是以UFC、Super-OLAC等為代表的超快速冷卻裝置出現(xiàn)，為在線熱處理的冷卻過程提供了新的手段。采用超快冷的新的控制軋制和控制冷卻技術(shù)與前面所說的傳統(tǒng)的控制軋制控制冷卻在細(xì)晶、析出、相變等過程的控制上，采用了不同的思路，因而有可能賦予材料更為優(yōu)良的性能。其二是出現(xiàn)在線回火等升溫過程，“離線”的熱處理過程進(jìn)一步“在線化”，TMCP技術(shù)又有了新的發(fā)展。這兩項(xiàng)新的變化，都為在線熱處理提供了重要的調(diào)整手段，這必然會(huì)促進(jìn)在線熱處理的柔性化。