细晶强化是开发新一代钢铁材料的核心技术，钢的晶粒细化能提高强度，同时还能提高韧性或保持韧性基本不下降。细晶强化的研究主要集中在形变和相变耦合以及研究纳米析出相在超细晶钢中的作用两个方向。从外部往钢液中加入第二相微细颗粒可以细化钢的组织，并提高钢的综合力学性能，这是一种新思路新方法。钢中的第二相粒子对钢的性能影响很大，由于第二相粒子种类、大小、形状、分布以及含量各异，对金属力学性能造成复杂的影响。一是第二相粒子较大对钢的力学性能具有破坏作用，主要是作为裂纹形核源而导致裂纹的形成和传播；二是第二相粒子细小对钢的组织细化和提高性能均有很好的作用。
目前，在钢中获得细小的第二相粒子有两种方法：内部析出法和外部加入法。内部析出法是通过控制钢液条件，降低粒子析出温度，使钢液凝固和热加工过程中析出细小弥散的夹杂物或碳(氮)化物粒子。外部加入法是向钢中外加微细粒子，与内生析出法相比，外加法更具有可控性，该方法克服了内生陶瓷颗粒法在生成颗粒的数量及其大小的不确定性和难以把握性，保证高强度钢的使用安全性，而且对钢的纯净度无过高要求，可以方便地适用于工业化的钢材生产。
用外加ZrC颗粒的方法自制低碳微合金钢。ZrC颗粒的平均粒径为1.3μm，添加体积百分数为1.1%，在真空条件下冶炼。铸锭的主要化学成分(wB)%为：0.118V，0.084C，0.018Si，0.346Mn，0.018P，0.010S，0.202Ti，0.034Al，0.014B，0.070Nb，0.0032O，0.0018N。铸锭浇铸成圆柱型，在Φ450mm热轧试验机上进行轧制，经过7道次控制轧制，最终得到厚度为7.0mm的钢板。轧后管层流冷却至400℃左右后空冷。
实验结果显示，试验钢的晶粒大小为5.5μm，断裂延伸率20.66％，屈服强度为517.5MPa，抗拉强度635MPa，冲击功为215J。其组织比较均匀，是细小的铁素体组织加少量珠光体。珠光体体积分数越小，对韧性的危害就越小，试验钢中珠光体的体积分数很小，对钢的冲击韧性的影响完全可以忽略。由透射电镜照片发现，铁素体晶粒内部存在大量铁素体亚晶，位错密度较高，这在一定程度上提高了钢的强度。同时看到有球状纳米析出相分布于基体中，对钢产生弥散强化作用。
试验钢的强韧化机制主要是细晶强化，其次为第二相粒子强化。ZrC颗粒分布较为均匀，对钢起到明显的晶粒细化作用和第二相粒子强化作用。第二相粒子呈球状弥散形态较为均匀地分布于钢中，有利于提高钢的塑韧性，从而提高钢的综合性能。（子云）
