无论是利用相变法，还是利用再结晶法，为形成超细晶粒组织，必须进行超过1～2次的大塑性变形加工。在日本1997年启动的超级钢铁研究中，日本采用平面应变压缩式加工热处理模拟装置进行了基础研究。开发了将大拇指那样大小（厚12×宽15×长18mm）的试样放在两个铁砧中间进行锻压，一面控制形变温度和应变速率，一面通过单道次锻压使试样内最大应变量达到4（相当于断面收缩率为98%）的技术。对铁素体-珠光体钢（化学成分为0.14C-0.41Si-1.43Mn-0.014P-0.004S,mass%）采用该技术进行加工时的动态复原行为及组织变化进行了调查。
调查结果表明，即使采用锻压加工，通过施加大的塑性变形加工，在加工过程中能得到超细铁素体晶粒组织，即动态的超细铁素体晶粒组织。新的铁素体晶粒开始生成的应变量相当大为1.2，且新生成的铁素体晶粒尺寸是固定的，与应变量无关。采用以往的加工模拟装置时，单道次加工的最大应变量为1.5左右，而采用本方法时最大应变量可达4，由此可以弄清超细铁素体晶粒组织生成的现象。
在温度范围为400～850℃的条件下进行了大塑性变形加工热处理实验。结果可知，铁素体晶粒的尺寸受形变温度和应变速率的影响，不受加工时施加的应变量的影响。新生成的铁素体晶粒被方位角大于5°的晶界所包围，内部不含亚晶粒的新生成的铁素体晶粒的平均粒径与Zener-HollOMOn函数有相互关系。
为使所有等轴晶粒尺寸都为0.5，最好是LogZ=13.5，形变速率＞3.2。晶粒超细化的指导原理就是高Z-大塑性变形加工，其参数已成为超细晶粒材料工业化生产用的工艺参数。（青山）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。