将相变与形变有效结合，开发了中碳钢在马氏体相变状态下的温变形超细晶制备工艺。试验结果表明：淬火态中碳钢快速加热到500～600℃，回火适当时间使其仍保持一定程度的过饱和度，然后快速温变形，通过孪生、位错分解和再结晶等方式实现位错在滑移面上运动形成位错林或位错交滑移，使过饱和铁素体组织快速细化，其晶粒平均尺寸小于1 μm；在结构畸变能与形变储能作用下通过应变诱导使碳化物以弥散状的形式在晶界和亚晶界处析出，得到均匀的形变马氏体组织；形变后可通过退火工艺控制碳化物颗粒的析出量、大小及分布，使材料具有最佳的组织结构，即细小铁素体+弥散碳化物，以满足材料综合性能的要求。