精密成形工程

作者：胡锋, 王同良, 王坤, 邱保文

单位：1.河南钢铁集团有限公司,郑州 450003; <br>2.安阳钢铁集团有限责任公司,河南 安阳 455004; <br>3.武汉科技大学 高性能钢铁材料及其应用省部共建协同创新中心 国际钢铁研究院,武汉 430081; <br>4.河南省金冶新材料科技有限公司,郑州 450003

关键词：含Si-Al中碳钢,Mf点淬火等温,马氏体相变,残余奥氏体,韧性机理

基金：河南省重大科技专项（251100230200）

目的 针对传统中碳钢高强度与超高韧性难以协同提升的问题,以含Si-Al中碳钢为研究对象,系统对比传统淬火回火（QT）与新型Mf点淬火等温（QI）工艺,揭示Mf点（200 ℃）等温相变行为对材料强韧性的影响机制;通过调控等温时间优化碳配分效应与残余奥氏体稳定性,以开发兼具高强度与超高韧性的结构钢。方法 利用OM、SEM观察显微组织,通过TEM分析板条宽度与残余奥氏体形态,通过XRD计算残余奥氏体碳含量,并通过拉伸与冲击试验评价力学性能。结果 在QT工艺下,显微组织为回火马氏体与&#x003b5;-碳化物;而QI工艺通过碳配分效应形成等温马氏体/高碳残余奥氏体（1.46%）片层结构,残余奥氏体体积分数稳定在5.5%,等温马氏体板条平均宽度降至(216&#x000b1;95) nm（较QT细化42.7%）。QI200-32的冲击吸收功&#x0003E;130 J,是QT200-32的2.7倍,同时保持1 436 MPa的抗拉强度,实现了高强度与超高韧性的协同提升。结论 突破了传统QT工艺的强韧性倒置限制,Mf点淬火等温工艺通过碳配分主导的相变机制调控马氏体和残留奥氏体双相组织,超高韧性归因于等温马氏体板条细化显著提升了位错阻碍效应,以及高碳残余奥氏体薄膜通过TRIP效应吸收塑性变形功,偏转与钝化裂纹。本研究为开发高强度-超高韧性中碳钢提供了新思路,通过调控Mf点淬火等温相变行为,优化片层组织与碳配分设计,可显著改善材料的抗断裂性能。

来源：2026年第4期

《精密成形工程》期刊编辑部

查看精密成形工程杂志2026年第4期