非調質鋼的定義是：通過微合金化、控制軋制（鍛制）和控制冷卻等強韌化方法，取消了調質處理，達到或接近調質鋼力學性能的一類優質或特殊質量結構鋼。

　　非調質鋼的強化機制不同于調質強化機制。析出沉淀強化、細晶強化是非調質鋼的主要強化機制。在軋制溫度下，鋼中的V、Nb、Ti等合金碳氮化合物較充分溶入奧氏體，使奧氏體充分合金化，在軋、鍛冷卻過程中析出大量彌散分布的微細合金碳氮化合物，發生沉淀強化以及先共析鐵素體呈細小、彌散析出，分割和細化奧氏體晶粒，從而使鋼的強度與硬度增加，基體組織顯著強化。

　　非調質鋼的性能不僅與冶煉有關，也與后續加工工藝緊密相聯。通過一定的加工處理，非調質鋼的良好性能可得到充分發揮，不通過調質處理而具有綜合力學性能，這種工藝可稱作非調質鋼強韌化工藝。

　　非調質鋼強韌化工藝技術的實質是：使用非調質鋼制作緊固件，運用熱加工并控制其工藝參數，使緊固件獲得所需要的力學性能。

　　應用非調質鋼，除了了解其軋制態的力學性能，還必須研究非調質鋼強韌化工藝，掌握工藝參數對非調質鋼組織和力學性能的影響。非調質鋼的應用，不是簡單的鋼材“替代”。

　　非調質鋼的經濟技術特點：①非調質鋼的規格（尺寸）效應較小，其強度和硬度沿零件截面積的分布較均勻，提高了零件的整體強度。②避免了調質過程中的工件的變形、開裂，而產生廢品的風險，提高了成品率。③減少了高能耗的熱處理，節能減排。④縮短生產周期，提高勞動生產率，節約生產管理費用，即降低制造成本，提高企業的效益。⑤良好的切削性能和表面強化性能。

　　我國的非調質鋼應用取得很大的成果。汽車發動機曲軸、連桿、汽車前橋等零件已經成功應用我國自行開發的鐵素體+珠光體、貝氏體、低碳馬氏體等非調質鋼制作。汽車車身、車身附件、變速箱總成、驅動橋總成、懸掛減震器、離合器、轉向系統中有相當多的零部件的材料為非調質鋼。

　　目前，汽車制造業的非調質鋼工藝應用較為普遍，其他行業僅有少量應用。主要原因是：①與汽車制造業相比，其他行業有行業的特殊性，同種零部件批量小，大小形狀千差萬別，不容易被歸類，尤其是性能要求各異。②對非調質鋼缺乏了解，對非調質鋼的性能與企業產品的質量要求缺乏科學的分析，只是簡單的比較數據。③非調質鋼的價格問題以及企業如何看待綜合經濟效益，新技術應用在企業發展中的地位、技術進步與節能減排的關系。④國產非調質鋼的質量穩定性及其非調質鋼強韌化工藝技術等因素，也影響細晶非調質鋼的緊固件應用。

　　下列項目可以作為研究非調質鋼強韌化工藝及其應用時參考。

　　1、鋼的化學成分、成材變形量或鍛造比，原材料的宏觀缺陷及各類非金屬夾雜物的分布和大小。

　　2、熱處理性能。淬透性曲線，表面強化性能。

　　3、力學性能。 抗拉強度、屈服強度、斷面收縮率，斷后伸長率、沖擊吸收能量（常溫、低溫）、疲勞強度、硬度。

　　4、顯微組織。觀察基體組織，彌散析出的碳化物及氮化物的分布和大小等。

　　5、機械加工性能。對刀具的磨損及加工效率的影響等。

　　目前，制造緊固件的非調質鋼是以鐵素體--珠光體為主要組織的超細晶冷作硬化線材，用于制造8.8~10.9級的外螺紋緊固件。尤其在制造細長桿螺栓、螺柱、U型螺絲和螺桿時，不需調質處理，可避免螺紋的畸變和整體彎曲變形更有優勢。在節約能源、保護環境、降低成本方面產生明顯效果。細晶非調質鋼牌號的化學成分見表1。

　　表1　細晶非調質鋼牌號的化學成分（W%）

GB/T3098.22《緊固件機械性能 細晶非調質鋼螺栓、螺釘和螺柱》已于2010年3月1日起實施，給細晶非調質鋼的緊固件推廣和使用提供了有力的技術支撐。

　　細晶非調質鋼線材適合制造的緊固件產品、規格和性能等級應符合表2的規定。

　　表2　細晶非調質鋼適用的緊固件產品、規格和性能等級