新型超高强度钢的高温形变热处理

周士猛，程兴旺，张由景，蒋　雯，王　梦，汪　佩，才鸿年

(1北京理工大学 材料学院，北京 100081；2北京理工大学 冲击环境材料技术国家级重点实验室，北京 100081)



新型超高强度钢的高温形变热处理

周士猛1,2，程兴旺1,2，张由景1,2，蒋雯1,2，王梦1,2，汪佩1,2，才鸿年1,2

(1北京理工大学 材料学院，北京 100081；2北京理工大学 冲击环境材料技术国家级重点实验室，北京 100081)

采用高温形变热处理(TMT)+后续冷(热)处理的方法对新型超高强度钢(G33钢)进行处理，研究了不同工艺参数对G33钢微观组织及准静态(10-3s-1)拉伸力学性能的影响。结果表明：G33钢的最佳处理工艺为50%形变量的高温(1078℃)形变热处理+-73℃/1h冷处理+200℃/2h回火，此工艺下钢的屈服强度为1685MPa，极限抗拉强度为2130MPa，断后伸长率为14.0%。

超高强度钢；屈服强度；断后伸长率；形变热处理

超高强度钢一般是指抗拉强度高于1470MPa[1]，或者屈服强度超过1350MPa[2]的钢，主要分为5类：(1)低合金超高强度钢，代表钢为 AISI4340，300M和D6AC等；(2)二次硬化型中合金超高强度钢，代表钢为H11，H13，HST100，38Cr2Mo2VA和G50等；(3)二次硬化型高合金超高强度钢，代表钢为HY180，AF1410，Aremet100和 G99等；(4)马氏体时效钢，代表钢为M250，M300和M350；(5)沉淀硬化超高强度不锈钢，代表钢为奥氏体马氏体沉淀硬化不锈钢(17-7PH，PH15-7Mo等)和马氏体沉淀硬化不锈钢(AFC77等)[3]。其中，二次硬化型高合金超高强度钢Aermet100和马氏体时效钢M250的综合性能最好，但是大量Ni和Co的使用增加了材料成本；低合金超高强度钢300M的屈服强度和抗拉强度均与前两者相当，但其断裂韧性较低；因此，研发新型低成本、高韧塑性超高强度钢一直都是重要的研究课题。

研究发现W添加在钢中，可以起到重要的强化[4-6]作用，在时效过程中，不但能够阻止析出相沿原奥氏体晶界析出，而且能够抑制杂质原子和非金属夹杂物在晶界偏聚，从而提高断裂韧性。……