以翼缘厚度超过80mm的大截面H型钢为例，介绍一下第三代TMCP工艺特点。以前，建筑用大厚度箱式柱都是采用厚钢板通过焊接方法组装而成的，如果能用轧制方法，直接生产出大截面(翼缘厚度大于80mm)H型钢，用H型钢直接作为建筑结构的箱式柱，不但减少焊接，而且可靠性提高，施工效率提高，因此近年来在高层建筑的立柱中应用不断增加。

在制造大截面特厚H型钢时，由于万能轧机的轧制力相对较小，每道次的形变量1%~10%也较小，因此不可能像轧制厚钢板那样采用大轧制力、大压下的控制轧制技术(TMCP)，导致大截面H型钢的组织不能充分细化，无法达到抗震性能所要求的韧性。

为克服H型钢制造工艺的局限性，采用了最大限度发挥夹杂物(析出物)促进铁素体相变的功能，开发了与传统TMCP不同的一种新型TMCP工艺，采用此工艺能制造出与用厚钢板制造的箱式柱韧性相当的柱用特厚H型钢。如果把控制轧制方法称为第一代TMCP，把控制轧制＋控制冷却方法称为第二代TMCP，则开发的新型TMCP工艺就称为第三代TMCP工艺。第三代TMCP工艺示于图1。

图1  第三代TMCP工艺示意图

由图1可以看出，第三代TMCP工艺适用于采用V-N微合金化的高强度低合金钢，整个轧制过程由两个冶金阶段组成。再加热温度希望尽可能低，以获得均匀细小的奥氏体晶粒。第一阶段是在奥氏体再结晶区轧制，通过形变-再结晶的反复进行，获得尽可能细的奥氏体晶粒。紧接着的第二阶段轧制是在VN析出温度区间，即VN析出的鼻子温度区间进行，促进VN在奥氏体晶界和晶内析出，在随后的加速冷却过程中在奥氏体晶界和晶内以VN粒子为核心生成大量铁素体，细化钢的最终组织。

在第三代TMCP工艺中，奥氏体晶粒尺寸对最终组织的细化起很重要的作用，如图2所示。通过再加热温度的控制和奥氏体的反复再结晶，使奥氏体晶粒尽可能细化。细化了的奥氏体，增加了奥氏体的晶界面积，导致晶界铁素体的数量密度增加，最终细化铁素体晶粒。

图2  奥氏体晶粒尺寸对V-N钢700℃等温转变时晶界铁素体密度的影响

采用第三代TMCP工艺的主要优点是提高V-N钢的性能，如图3所示，与普通工艺相比，采用第三代TMCP工艺细化了微观组织，使V-N钢的屈服强度和0℃夏比冲击功同时显著提高。采用第三代TMCP工艺生产的大截面厚壁H型钢具有与厚钢板同样的优异性能。

图3  第三代TMCP工艺对V-N钢性能的影响