东北大学轧制技术及连轧自动化国家实验室通过工艺优化，用相当于Q235的普碳钢成分实现了强度400MPa以上高强钢材的生产，实现了少用微合金元素特别是稀缺合金元素生产优质钢板的目的。经过实验室试验和产业试验，他们所摸索出来的新工艺生产出“超级普碳钢”，屈服强度超过400MPa，抗拉强度超过540MPa，伸长率超过27%，宽冷弯合格，性能全面达标。

　　这种新工艺的理论基础是：“形变诱导相变”，结合现代热连轧机的轧制条件，利用细晶强化和相变强化的综合作用，实现强度的大幅进步。

　　所谓形变诱导相变是将低碳钢从奥氏体相变温度以上的奥氏体状态，以一定速度冷却到Ac3和Ar3之间，进行大压下量变形，在变形过程中，由于形变能的积聚促进了相变的发生，使得在变形的同时发生铁素体相变，并且变形后进行快速冷却，以保持在变形过程中形成的超细铁素体晶粒，从而在终极产品中实现晶粒超细化。

　　形变诱导相变现象的利用是进步传统材料性能的重要突破，它为大幅度进步传统金属材料的性能提供了新手段。细晶强化是可以进步钢材强度而不恶化韧性的一种理想的强化方式，而形变诱导相变正是实现晶粒细化的有效方法。已有的工作表明，建立在形变诱导相变理论基础上的工艺己经能够把晶粒细化到4微米以下。与传统形变热处理工艺相比，形变诱导相变工艺夸大将形变温度控制在Ar3四周，从而使奥氏体→铁素体相变的起始温度略高于平衡相变温度。研究表明，在Ar3四周进行低温大变形，通过形变诱导铁素体相变和铁素体的动态再结晶两种机制，可以获得超细的铁素体晶粒。

　　在形变诱导相变细化晶粒的工艺中，形变量和形变温度是两个最为重要的参数，随着形变量的增加和形变温度的降低，应变诱导铁素体相变的转变量增加，同时铁素体晶粒变细。实验表明，在Ar3为750℃的情况下，当变形温度为800℃左右时，可以获得晶粒细化的铁素体。高于850℃则晶粒比较粗大，低于750℃时，则会出现铁素体晶粒大小不均，个别晶粒粗大的现象。另外，变形后的试样其冷却速度必须在20℃/s以上，才能终极实现铁素体晶粒的明显细化。

　　根据实验室工作的结果，对新工艺的设计突出以下几点：(1)负荷分配后移，加大后部机架的压下量。终轧温度降低，尽量接近Ar3。(2)控制卷取温度，也就是控制冷却速度。卷取温度越低，则冷却速度越大。当卷取温度降低时，材料的屈服强度和抗拉强度均明显升高。因此，在目前的产业条件下，对现有的轧制规程加以改动，轧制负荷后移，将精轧温度降低到800~770℃(在Ar3为750℃的情况下)，采用大于30℃/s的冷却速度。由此可以获得铁素体晶粒尺寸大约为5微米的精细组织，从而获得到力学性能的全面提升。