马少海， 厉 勇， 王春旭， 黄顺喆， 韩 顺， 刘宪民

(钢铁研究总院特殊钢研究所，北京100081)

本世纪初，Speer等［1，2］提出了一种淬火-碳分配(Q-P)的热处理新工艺，该工艺先将钢淬火至马氏体转变开始温度(Ms)和马氏体转变结束温度(Mf)之间，随后在该温度下(一步法)或在Ms温度以上(两步法)保温，使钢中残余奥氏体富碳并在随后的冷却过程中保持稳定［3］，从而淬火钢中既有马氏体基体以提高强度，又有适量的残余奥氏体提高塑性和韧性。文献［4］表明Q-P(-T)钢(M+A)以及贝氏体/马氏体复合钢(B+M)，从图中可以看出，Q-P(-T)钢具有高强度和优良的塑韧性，综合力学性能优于双相钢、TRIP钢、马氏体钢等。为此，QP工艺获得了较大发展，徐祖耀［5］、戎咏华［6］等研究表明:Q-P工艺后再进行回火处理可保证钢获得高韧性的同时保持高的强度和强塑积。由于C的扩散率较高，配分温度对C扩散的影响不大，但较低的温度会导致奥氏体析出碳化物进而造成C含量的降低，较高的温度导致奥氏体可能分解成贝氏体，使奥氏体减少，因此采用两步法，选择合适的配分温度，从而保证获得较高含量的残余奥氏体。

300M钢是典型的低合金超高强度钢，合金元素含量少，成本低，广泛用于制造飞机大梁、起落架构件、发动机轴、高强度螺栓、固体火箭发动机壳体和化工高压容器等［5］。该钢中C含量为0.4%左右，Si含量约为1.6%，并有Cr，Mo，V等碳化物形成元素，经传统淬火-回火热处理后，其强度可达到2000MPa以上，但塑韧性偏低。本研究将Q-P工艺应用于300M钢，通过单轴拉伸实验得到Q-P工艺下300M钢的力学性能，对拉伸各阶段的能量变化进行分析，采用TEM、SEM和XRD等方法，分析Q-P工艺下300M钢组织的演变，为探索提高超高强度钢塑韧性的方法上提供参考。……