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1、第31卷第2期上海金属Vol131,No1212009年3月SHANGHAIMETALSMarch,2009自主创新发展超高强度钢徐祖耀(上海交通大学材料科学与工程学院,上海200030)【摘要】经总结有关钢的显微组织与力学性能之间的关系,以及超高强度钢发展历史的文献,作出超高强度组织、成分和热处理设计。含<015wt%C,(1～2)%Si,低Mn(Ni)及碳化物形成元素的钢,如0148C21119Mn21118Si20195Ni2012Nb2012Mo(wt%)钢,经淬火2碳分配2回火(Q2P2T)新热处理工艺,具抗拉强度>2000MP
2、a,并总伸长率>10%的性能,且价格低廉。含较低碳的Q2P2T钢也显示良好的综合性能。【关键词】超高强度钢热处理淬火2碳分配2回火(Q2P2T)工艺残余奥氏体SELF2RELIANCEINNOVATIONONDEVELOPMENTOFULTRA2HIGHSTRENGTHSTEELT.Y.Hsu(XuZuyao)(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity)【Abstract】Byreviewingliteraturesabouttherelations
3、hipsbetweenmicrostructureandmechanicalpropertyinsteelandthedevelopmenthistoryofultra2highstrengthsteel,designofstructure,compositionandheattreatmentprocessforultra2highstrengthismade.Steelcontaining<015wt%C,1～2%Si,lowMn(Ni)andcarbideformingelementsuchas0148C21119Mn21118Si
4、20195Ni2012Nb2012Mo(wt%)steelmaypossessultimatetensilestrengthof>2000MPaalongwithtotalelongation>10%,andlowcost,throughanovelheattreatmentprocess,Quenching2Partitioning2Tempering(Q2P2T)process.Q2P2Tsteelcontaininglowercarboncontentalsogivesgoodcombinationproperties.【KeyWo
5、rds】Ultra2HighStrengthSteel,HeatTreatment,Quenching2Partitioning2Tempering(Q2P2T)Process,RetainedAustenite[1]1引言述。如将珠光体2铁素体钢的抗拉强度从我国2007年钢产量接近5亿t,2008年上半400MPa提高至接近2000MPa或超过2000MPa,将年钢材产量近达3亿t,是世界第一钢铁大国钢产量降低至1亿t左右(或以下)的话,对节(2008年下半年受国际金融经济影响,我国的钢能、节材和环保将大有裨益。抗拉强度>产量将下降,但
6、国内一些钢铁集团公司仍计划几2000MPa的超高强度钢已经历数十年发展历史,[2][3,4]年内提高产量)。据统计,目前钢铁业对环境污如马氏体时效钢、马氏体二次时效硬化钢,染高达总量的14%。作为钢铁大国虽可庆幸,由于需要含较高的合金元素Co或(和)Ni等,[5～8]但为保护环境,节约能源和原材料(包括铁矿成本较高;高强度贝氏体钢由于含碳量较高石)起见,除积极采取“绿色钢铁生产”,推进(～018wt%),都不能被广泛应用,(请见下循环经济外,发展超高强度钢、减轻器械重量,节)。自主创新发展超高强度钢当是目前的一项降低钢产量当是重要和紧迫的
7、措施。本文作者在紧迫任务。这里所谓的自主创新系指在吸收、消2007年中国工程院学术会议上对此已作出表化国际钢铁研究成果的基础上,有所补充、创本文系2008年10月8日在上海市金属学会2008年学术年会上的报告稿作者简介:徐祖耀,男,上海交通大学教授,博导,中国科学院院士©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2上海金属第31卷[13]新,并非原始创新。本文所称的超高强度钢指其析出。一般淬火态钢的
8、强度高而塑性低,以抗拉强度在1500MPa以上,接近或超过往只依靠回火来提高钢的塑性和韧性,如43402000MPa,总伸长率>10%,且价格较廉的结构钢,除偶见记录在200℃回火后抗拉强度达
