晶粒越細，鋼材的強度越高，超細晶粒鋼正是通過(guò)細晶強化來(lái)提高鋼材屈服強度的，常用的晶粒細化方法：微合金細化法、電磁場(chǎng)細化法、納米析出相細化法、應變誘導相變和形變強化相變等。具體是：

　　1、微合金細化法 微合金化（合金總量的質(zhì)量分數小于0.1%）的方法是在煉鋼過(guò)程中向鋼液中添加微合金元素（如Nb、V、Ti、B、N等）進(jìn)行變質(zhì)處理以提供大量彌散質(zhì)點(diǎn)促進(jìn)非均質(zhì)形核，從而使鋼液凝固后獲得細晶。

　　2、電磁場(chǎng)細化法 強磁場(chǎng)或電場(chǎng)可降低奧氏體和鐵素體的吉布斯自由能。Ae3溫度隨著(zhù)磁場(chǎng)場(chǎng)強的增加而升高，變化幅度與鋼水實(shí)際成分有關(guān)。強磁場(chǎng)作用下，奧氏體由于是非磁性相，所以?shī)W氏體自由能只是微降，而鐵素體是磁性相，自由能下降明顯，奧氏體更容易向鐵素體轉變。隨著(zhù)一定時(shí)間內形核數量的增多，鐵素體晶粒會(huì )因為數量增多而得到細化。

　　3、納米析出相細化法 研究發(fā)現在薄板坯連鑄連軋低碳鋼鑄坯、軋卡件和鋼材中均存在大量尺寸小于18nm的析出物，成分主要為鐵碳析出物，對鋼起到明顯的沉淀強化作用，其沉淀析出對鋼材屈服強度的影響與細晶強化幾乎一致，細化了晶粒。

　　4、應變誘導相變（SITR） 應變誘導相變是將低碳鋼加熱到Ac3溫度以上對奧氏體施加連續快速大壓下量變形之后急冷，從而獲得超細鐵素體晶粒。

　　5、形變強化相變（DEFT） 形變強化相變是通過(guò)形變前快速冷卻至A3與Ar3之間某一過(guò)冷奧氏體溫度，并實(shí)施較大變形量軋制，利用形變造成的高儲存能和高密度晶體學(xué)缺陷導致形變強化相變和鐵素體動(dòng)態(tài)再結晶，同時(shí)結合隨后的加速冷卻，獲得分布均勻的尺寸為2~4μm的鐵素體晶粒。