非调质钢顾名思义是可以不经过调质处理而直接使用的钢。为了达到调质处理的力学性能，通过在冶炼过程中适量添加微合金元素（V、Ti、Nb）和合理控制轧制工艺来调整基体组织形态。下面简要说明非调质钢的强化机理。

非调质钢是在中碳碳素结构钢的基础上加入一定量的锰和微量的钒、钛、铌等元素而形成的钢。非调质钢的强化方式是沉淀强化、细化铁素体晶粒强化和固溶强化。起沉淀强化作用的元素主要是钒。这是由于钒在1100℃可完全溶入奥氏体，在钢冷却时析出细小、弥散的VC或V（C，N），提高铁素体的强度。铌沉淀强化的作用是次要的，其主要作用是阻碍奥氏体的再结晶。含铌钢在通常的热加工条件下不发生再结晶，在热加工时晶粒被拉长，增加奥氏体晶界面积。另外，形变诱发析出的Nb（C，N）质点会阻止奥氏体发生静态再结晶。在钢冷却过程中，先共析铁素体不但可以在奥氏体晶界上形核，而且能在奥氏体晶粒内的位错阵列上形核，因而细化了铁素体晶粒，并使其分布均匀。钛的主要作用是细化奥氏体晶粒，使钢在加热或热加工时保持细小的奥氏体晶粒。锰的作用为：固溶于铁素体中起固溶强化作用，提高铁素体的强度；增加过冷奥氏体的稳定性而增加相变的过冷度，细化铁素体和珠光体；促进钒在高温下溶解而提高钒的沉淀强化作用。应该指出，细化铁素体晶粒在提高强度的同时可改善钢的韧性，是非调质钢最有效的强韧化措施。

非调质钢在生产中遇到的主要问题是强度、硬度有余而韧性不足。为了改善其韧性，在合金设计上采取了降碳增锰，即通过降低碳含量来增加铁素体的体积分数，进而提高其韧性，通过锰的固溶强化来补偿由于降碳而损失的强度。另外，可采用V-Nb、V-Ti复合微合金化，钒主要起沉淀强化作用，铌或钛主要起细化晶粒作用。(www.daowen.com)

研究表明，在含钒微合金非调质钢中，氮是十分有益的元素，氮以化合物的形式存在，其主要作用是促进钒的析出，提高沉淀析出强化效果，细化晶粒，提高TiN的稳定性和节约钒合金等。另外，为了提高非调质钢的可加工性能，在非调质钢中通常加入0.035%～0.08%（质量分数）的硫。近年来对硫的作用又有了新认识。增加非调质钢中硫的含量（质量分数约为0.06%）可使奥氏体晶粒细化，在1200℃高温下，晶粒度可达5级。