细晶粒有利于提高MN13耐磨钢热轧结构钢的强度、韧性及成形性能。一种看法是，采用细晶化元素如铝、铌、钒或钛合金化，每一个热轧钢板生产商都可以生产出热轧晶粒尺寸相同的钢板。但这未必正确。根据最终钢板厚度、加工工艺、再加热温度、轧机能力等的不同，一家钢厂可能生产出横截面平均铁素体晶粒尺寸为ASTM6，而另一家钢厂则可能生产出横截面平均铁素体晶粒尺寸为ASTM9。这两种尺寸都可以认为是“细晶”，但力学性能不同。铁素体晶粒尺寸ASTM9在韧性、强度和成形性等方面都优于平均铁素体晶粒尺寸ASTM6的钢。细晶化元素的冶金作用在热轧条件下如何发挥，更为重要的是加工工艺/轧制规程如何影响横截面全厚度方向上的晶粒尺寸，这些必须得到充分的理解。本文将讨论细晶化元素及加工工艺/轧制规程对获得细小均匀横截面方向晶粒尺寸的作用。
在生产MN13耐磨钢结构钢板，实现横截面细小均匀晶粒尺寸时，可带来许多好处：针对合金设计，屈服和抗拉强度得到优化、延伸率高、冲击韧性更好、成形性好、板形（平直度）得到改善。加工参数对改善横截面晶粒尺寸以及随后的钢板性能发挥重要作用。例如，对一个厚度16.8mm、采用Al和Nb微合金化的结构钢板，仅对轧制规程中的粗轧阶段的道次压下量做优化调整，平直度不合格钢板的量就从42%急剧下降到7.5%。
不仅钢板平直度得到改善，而且抗拉强度也平均增加了20MPa。观察微观组织发现，横截面方向铁素体晶粒尺寸的均匀性得到改善。横截面整体结构的改善引起钢板平直度的改善。
大多数钢厂在生产均匀的横截面晶粒尺寸方面遇到的挑战是如何解决整个横截面上的晶粒均匀性的问题。大多数钢厂都能实现在钢板表面横截面区域附近均匀、相对细小的晶粒。不过，随着往1/4厚度区和中心位置推进，晶粒尺寸和均匀性开始变差，在钢板厚度方向的表面区，可实现ASTM 8～10的铁素体晶粒尺寸，而在1/4厚度处铁素体晶粒尺寸可降低到ASTM7～9，最终在中心区为ASTM5～7，而一些单个晶粒甚至更粗大。总体上，这都被认为是细晶，这种不均匀晶粒将降低强度、延伸率、韧性并恶化成形性。当钢板厚度增加时，该问题更加严重。根据板坯初始尺寸及轧机整体能力不同，在钢板厚度大于12.7mm时就开始出现晶粒不均匀问题。
更多知识关注 转载请保留谢谢
