①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力，防止工件變形、開裂。
②軟化工件以便進行切削加工。
③細化晶粒，改善組織以提高工件的機械性能。
④為終熱處理（淬火、回火）作好組織準備。
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研究的目的是掌握HSLA鋼薄板坯加工過程中熱軋前鈮的析出，重點理解不同鈮加入量和凝固情況下鈮的析出行為。對低、中、高鈮鋼及不同的取樣位置（即鑄機和出隧道加熱爐后）的試樣進行研究分析，以幫助理解和優(yōu)化HSLA鋼中鈮加入量和加工條件。提高鈮加入量，提高析出物形核和長大的驅動力，促進在熱軋前鈮提前析出，這將可能導致加入的合金未被充分利用，因此必須要更好地理解成分和工藝參數(shù)是如何影響熱軋前鈮的析出。
常用的退火工藝有：①完全退火。用以
細化中、低碳鋼經(jīng)鑄造、鍛壓和焊接后出現(xiàn)的力學性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉變?yōu)閵W氏體的溫度以上30～50℃，保溫一段時間，然后隨爐緩慢冷卻，在冷卻過程中奧氏體再次發(fā)生轉變，即可使鋼的組織變細。
②球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓后的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20～40℃，保溫后緩慢冷卻，在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變?yōu)榍驙睿瑥亩档土擞捕取?br />
③等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度，以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體不穩(wěn)定的溫度，保溫適當時間，奧氏體轉變?yōu)橥惺象w或索氏體，硬度即可降低。
④再結晶退火。用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現(xiàn)象（硬度升高、塑性下降）。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50～150℃ ，只有這樣才能消除加工硬化效應使金屬軟化。
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PonyMill軋機實現(xiàn)傳統(tǒng)熱帶的鐵素體軋制，從而使傳統(tǒng)熱帶軋機生產(chǎn)超薄帶鋼成為可能在鐵素體相軋制生產(chǎn)熱軋超薄帶鋼的在近幾年得到深入研究。目前由奧地利奧鋼聯(lián)工程公司開發(fā)的PonyMillTM可在不降低生產(chǎn)率和產(chǎn)能的條件下實現(xiàn)熱帶的鐵素體軋制。PonyMill軋機配置于傳統(tǒng)熱帶軋制生產(chǎn)線外且距軋機很近。其所用原料為連鑄坯經(jīng)7架機熱帶軋機軋制而成的1.5mm厚熱軋帶卷，經(jīng)其一道次鐵素體軋制將其厚度降至成品帶鋼厚度0.8mm。
⑤石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右 ，保溫一定時間后適當冷卻 ，使?jié)B碳體分解形成團絮狀石墨。
⑥擴散退火。用以使合金鑄件化學成分均勻化，提高其使用性能。方法是在不發(fā)生熔化的前提下 ，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，并長時間保溫，待合金中各種元素擴散趨于均勻分布后緩冷。⑦去應力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內應力。對于鋼鐵制品加熱后開始形成奧氏體的溫度以下100～200℃，保溫后在空氣中冷卻，即可消除內應力。