热轧线材出精轧机后利用其余热进行的在线热处理工艺。通过对开冷温度、冷却速率及终冷温度的合理控制，掌握变形奥氏体的分解转变温度，得到近似或相当于铅浴淬火处理的细化珠光体(索氏体)组织，同时达到减少氧化铁皮生成和提高线材综合力学性能的目的。

线材控制冷却是随着高速线材精轧机组的出现而发展起来的。终轧温度高(1040～1080℃)、卷重大(0.5～3.0t)、空冷时冷却速度慢、线材晶粒粗大、内外圈冷却不均匀、通条性能偏差大和氧化铁皮严重等特点，使得用于拉拔深加工的热轧盘条必须经索氏体化预处理。

1964年，加拿大钢铁公司(Stelco)和美国摩根(Morgan)公司联合试验成功的斯太尔摩(Stelmo)散卷冷却(见斯太尔摩法)是线材轧制的一次技术革命。

经过轧后控制冷却的线材应具备以下3个特点：

(1)具有能提高拉拔性能的索氏体组织(即带有少量铁素体析出的细晶粒珠光体组织)；

(2)在其全长上金相组织和力学性能比较均匀；

(3)表面的氧化铁皮少，且易于去除。

线材轧后控制冷却工艺的原理和实质就是：把热轧后具有变形奥氏体组织的线材立即过冷(冷却速度应保证线材在急冷过程中变形奥氏体不发生相变而又不使其表面过冷)到形成索氏体相变所要求的相变温度，停留足够时间，使变形奥氏体发生近似的等温相变，并使相变在线材全长范围内均匀进行。

散卷控制冷却工艺即是依据这个机理制定的，并可归纳为以下3个主要阶段：

(1)变形奥氏体急速过冷阶段(强烈冷却阶段)。这阶段要求强烈冷却，应能得到过冷奥氏体，要求冷却均匀，防止线材表面因冷却过急而出现马氏体。

(2)等温处理阶段，即过冷奥氏体转变为索氏体的过程。此阶段所需时间不长，如含碳量为0.45％的碳素钢，当奥氏体冷到550℃时，只需4s左右即可完成转变，但实际连续冷却过程所需时间要长几倍，特别是低碳钢，由于铁素体过饱和的碳必须在200～400℃下通过缓冷才能充分扩散出来，为了得到极细的片状Fe₃C，要在400～250℃之间停留2min。

(3)迅速冷却阶段。当碳化物转变完成后，为了减少氧化铁皮的形成，应迅速冷却。只有冷到230℃以下，氧化才变得缓慢。因为高温时生成的组织细密、有一定的韧性、易溶于酸的FeO，在600～230℃之间缓慢冷却时易分解为脆弱、不易溶于酸的Fe₃O₄ 。

线材控制冷却的基本方法是：首先将轧出的线材在导线管内用水快速冷却，然后成圈布成散卷状态，控制冷却速度使其均匀冷却，然后用快速度冷却到可收集的温度，进行收集成卷包装。至今，线材控制冷却工艺的方法与装置已有许多种，以改善拉拔性能为主要目的的比较完善的线材控制冷却方法有斯太尔摩法、施罗曼法、ED法、德马克-八幡法、流态冷床法等5种。

(1)斯太尔摩法。1964年加拿大钢铁公司和美国摩根公司合作研制成功。工艺过程是：线材终轧后水冷到650～750℃→卷取成圈→散圈→鼓风冷却→收圈。

(2)施罗曼法。德国施罗曼(Schloemann)公司研制。工艺过程是：线材终轧后水冷到600～800℃→垂直卷线→垂直散卷鼓风冷却→收圈。

(3)德马克-八幡竖井法(DP法)。由德国德马克(Demag)公司与日本新日铁同时研制成功。工艺过程是：线材终轧后水冷到750C左右→卷取成圈→爪式运输带垂直下降鼓风冷却→收圈。

(4)ED法或沸水浴法。日本住友公司研制。工艺过程是：线材终轧后水冷到750℃→卷线→散圈在沸水槽(100℃左右)冷却→100～150℃取出收圈。

(5)流态床冷却法或。KP法(Kobe Patenting)。工艺过程是：线材终轧后水冷到750℃→卷线→散圈在流态层冷床上冷却(槽温250℃，奥氏体分解在550～600℃下进行)→集圈。

上述5种方法中以斯太尔摩法应用最广，占65％以上。前3种方法的原理与工艺手段相似，虽然各法控制的冷却温度不同，但都是取C曲线鼻子上的温度；尽管随后的运行方式不同，但都是在散卷状况下力求均匀地冷却。由于降低了奥氏体分解温度，均可获得细的珠光体组织，改善拉拔性能。第4种方法是利用蒸汽膜延迟破裂时间，使奥氏体在近似于铅浴淬火温度下分解，故适宜的规格可取得近于铅浴淬火水平的线材。第5种方法奥氏体在550～600℃间分解，因此可以获得几乎与铅浴淬火所得索氏体水平相近的线材。第4、5两法的优点是提高了线材的力学性能，可作为拉制成品的坯料使用，但用途有限，只限于对那些直径恰好可作半成品坯料的线材才有实用意义。以上诸法的优缺点如表所示。

                 几种主要控制冷却方法的优缺点比较

序号

  方法名称

    主要优点

    主要缺点

  备注

斯
太

标准型
 

(1)由于冷却时闯可以控制，易于保证处理
    线材质量，稳妥可靠，可适用于很大生

 
(1)投资费用高，占地面积大；

  1
 

尔
摩

慢冷型
 

    产范围；
(2)设备不需要深的基础；

(2)处理线材质量易受场地气温和湿度的影
    响；

 
法
 

 
延迟型
 

(3)延迟型比慢冷型更经济便宜，适用性广，
 
    工艺灵活

(3)线材二次氧化铁皮较重
 
 

 
    2
 
 
 

 
    施罗曼法
 
 
 

    (1)由于水冷能力强，可得到更低的过冷温
    度，生产费用比斯太尔摩法低；
 
(2)冷却过程不受现场气温和湿度的影响
 

(1)由于对冷却速度不能控制，处理线材质
    量不如斯太尔摩法易于保证；
(2)处理后组织介于铅浴淬火和正火组织之
 
    间

 
    3
 
 

德马克-
八幡法
 
(DP法)

 
  结构紧凑，占地面积小，成本仅为斯太尔
摩法的三分之一
 

(1)不适于同高生产率的线材轧机配套；
(2)处理的组织不能完全达到铅浴淬火处理
 
    的水平

 
 
    4
 
 
 

 
热水浴法
 
(ED法)
 
 

(1)工艺设备较简单、紧凑，操作方便，生
    产费用低；
(2)冷却条件稳定，冷却均匀；
 
(3)能处理较大直径如φ14mm以下盘条，使
    芯部也能索氏体化

 
奥氏体分解温度较高，处理的线材强度低于
 
铅浴淬火处理的100MPa左右，且耐磨性差
 
 

 
 
    5
 
 
 

 
流态冷床
 
法(KP法)
 
 

 
  奥氏体分解温度可低达500～600℃，处理
线材质量高，强度能等于或大于铅浴淬火处
 
理的
 

 
(1)车间噪音大，污染较严重；
 
(2)线材二次氧化铁皮也较重
 
 

适用于
硬线、冷
镦线材
 
及不锈
钢线材

此外，还有阿西洛法、KPP法、克虏伯法、EDC法、盐浴处理(ARPAT)法、派纳-萨尔茨吉特法、DLP法以及1987年瑞典摩格斯哈玛(Morgardshammar)公司研制成的次声冷却法等等。但它们的原理与工艺过程和上述5种方法相似或大同小异，有的就是在某一方法的基础上对某项装置略加改进而成的。

线材轧后控制冷却的使用效果是十分明显的：(1)控制金属组织，改善使用性能。如经斯太尔摩法处理的线材，减少了组织中的片状珠光体含量(仅有10％～20％)，而得到细化珠光体一索氏体为主的组织；铁素体平均晶粒度可以控制，力学性能均匀，强度波动值不大于±20MPa，断面收缩率也不大于±2％；拉拔性能好，接近于铅浴淬火处理的效果。(2)氧化铁皮生成量减少，可控制到0.2％，比常规集卷冷却法减少1％左右。由于氧化铁皮生成量少，且多为粘性的易溶于酸的FeO，酸洗时间比普通冷却的线材之酸洗时间省40％～50％。