桑 晨，王红鸿，崔 强，孟令明，陈林恒，范 益

(1．武汉科技大学高性能钢铁材料及其应用湖北省协同创新中心，湖北 武汉，430081；2．南京钢铁股份有限公司研究院，江苏 南京，210035)

耐火钢作为一种应用于钢结构建筑和高层建筑的工程结构材料，兼具良好的耐火性和抗震性能。与常规结构钢不同，耐火钢主要技术指标是1～3 h 内600 ℃下的高温屈服强度大于室温屈服强度的2/3[1]。传统耐火钢一般通过添加一定量的Mo元素(w(Mo)=0.5%)来保证其高温屈服强度，但Mo作为一种贵金属元素，Mo含量的增加必然会导致耐火钢生产成本的提高，因此，新型低成本耐火钢成为近年来冶金工作者的研发重点[2-3]。南钢开发了低Mo(w(Mo)<0.2%)高强耐火钢Q420FRE，该钢采用控制冷却和控制轧制 (thermo-mechanical control process，TMCP) 技术，并通过Cr、Nb、V、Ti复合微合金化来替代部分Mo，实现高温强化作用[4]，采用此工艺时，Nb、Ti等合金元素在室温下固溶于基体并在高温时逐渐析出，通过第二相析出强化来补偿高温时的强度损失，从而提高钢种的耐火性能[4-7]。在此成分和工艺基础上，南钢近年来还开发了Q460级高强耐火钢(室温屈服强度高于460 MPa)。

实际生产中，TMCP技术中不同的冷却工艺常常会导致耐火钢形成不同的微观组织，进而对其高温力学性能造成影响。但目前，关于不同组织类型Q460高强耐火钢于600 ℃高温下的组织变形行为及强化机制的研究还报道较少。基于此，本文以两种不同TMCP工艺冷却参数处理的Q460高强耐火钢为研究对象，结合600 ℃下的高温拉伸实验，分析了微观组织对Q460钢高温屈服强度的影响，并对Q460钢高温强化机制进行了探讨。

1 试验材料与方法

试验材料为南钢新研发的Q460高强耐火钢，其化学成分见表1。采用不同TMCP工艺的冷却参数，分别制备了全贝氏体钢和铁素体+贝氏体复相钢，依次编号为A、B。

表1 Q460钢的化学成分(wB/%)

参照GB/T228.2—2015进行600 ℃下高温拉伸试验，试验前预先将试样加热至600 ℃并保温180 min。显微组织分析试样取自未拉伸的钢板和高温拉伸试样的夹持端、平行端和颈缩端，依次为材料弹性变形、均匀塑性变形和屈服阶段对应的区域。……