高温合金材料控制轧制形变热处理是将合金材料在较低的奥氏体化温度进行变形，然后淬火。高温合金材料的低温形变热处理是将淬火后的钢进行冷变形，然后奥氏体化再淬火。高温合金材料形变热处理工艺是将钢加热到稍高于Ac3温度，保持一段时间，达到完全奥氏体化，然后以较大的压下量使奥氏体发生强烈变形，之后保温一段时间。
高温合金材料使奥氏体进行起始再结晶，并于晶粒尚未开始长大之前淬火，从而获得较细小的淬火组织。低温形变热处理工艺，是将淬火以后的钢加热到相变点以下的低温进行大压下量的变形，然后加热到高温合金材料以上温度短时保温，奥氏体化后迅速淬火。
高温合金材料对应于上述铁素体晶粒细化的四种方法，在控轧控冷工艺中，基本上可分为四个阶段：首先高温合金材料动态再结晶的热轧以获得初始γ晶粒的细化；接着高温合金材料再结晶控制轧制使γ晶粒进一步细化；最后就是高温合金材料非再结晶控轧以累积变形量，加大α形核面积，驱动γ→α相变，最终达到细化晶粒α的目标值；高温合金材料形变热处理，可导致合金材料的晶粒细化和超细化。而形变热处理是广义TMCP中的一种，可代替普通再加热处理，高温合金材料是一种节能且优化性能的不可逆热处理方式。
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