Qamp;P钢的研究综述
摘要：为了响应汽车工业多年来对减轻重量和节能的需求，科学家和工程师设计和生产了越来越强的钢，这涉及高强度低合金钢和先进高强钢（AHSS）。先进高强钢以其高强度、塑性好、钢种新等特点吸引了众多研究机构和人员的研究兴趣。目前，第三代先进高强钢代表淬火-配分（Qamp;P）钢，既利用位错强化、固溶强化等方式提高钢强度，也充分利用多相多尺度微观组织改善塑性，且不需要添加大量合金元素，成本较低。本文将从淬火配分的具体工艺原理、Qamp;P钢组织结构及力学性能三方面展开综述。
关键词：Qamp;P钢；淬火配分；组织结构；TRIP效应
- Qamp;P钢工艺概念及化学成分:
围绕成分和热处理工艺设计，以调控钢中微观组织与结构特征为研究重点，先进高强钢的开发先后经历了以铁素体和马氏体为基体的第一代先进高强钢和以奥氏体为基体的第二代先进高强钢。总体来看，第一代先进高强钢强度有余而塑韧性略显不足，而第二代先进高强钢塑韧性极好但钢材成本较高。第三代先进高强钢，则在一定程度上综合了第一代和第二代先进高强钢的特点[5]。自2003年研制出淬火配分钢以来，碳分配被广泛应用于多相超高强度钢的设计。淬火配分（Quenching and partitioning，Qamp;P）是Speer等[1，6]在研究含较高Si的TRIP钢时发现无碳化物贝氏体组织而发现的一种热处理工艺。
在钢中添加合适的合金元素不仅会影响相变过程，也能够控制碳化物等的形成，是调控钢性能最常使用的一种方法。J G Speer[6]等介绍的Qamp;P 钢的合金成分主要有 C、Mn、Si（或 Al），各元素及其作用如下：
(1) 碳（C）：Qamp;P钢碳含量一般在0.19-0.6 %wt左右。碳原子以间隙原子方式固溶于奥氏体中，淬火后引起强烈的晶格畸变，获得高强度马氏体，是钢最有效的强化元素之一。碳含量的提高有利于扩大奥氏体区，极大的提高奥氏体稳定性；同时碳含量增加后C曲线右移，铁素体和贝氏体转变孕育期增长，且Ms温度降低。Qamp;P钢经常使用较高的碳含量来达到提高残余奥氏体稳定性并使其稳定至室温的目的，但含碳量过高会生成塑性、韧性较差的孪晶马氏体，影响钢材的实用性能；而且碳含量增高后钢的焊接性变差，因此Qamp;P钢碳含量的确定需综合考虑上述各种因素。研究表明，当奥氏体中碳含量高于0.95%wt 时，Ms 点将低于室温，即该成分残余奥氏体可以稳定至室温而不发生马氏体转变。
(2) 锰（Mn）：Qamp;P工艺核心以及 Qamp;P 钢性能的提高主要是利用残余奥氏体的作用，因此需要添加较多的锰元素来提高残余奥氏体分解抗力，从而获得较多量的残余奥氏体。当钢中锰含量达到1.5%-2.5%wt 时，奥氏体的稳定性会大大提高。与碳元素相似，锰含量提高也会产生降低马氏体开始转变温度（Ms点）的效果，同时增加锰含量后固溶强化效果显著，且不会大程度恶化钢板的韧性，所以Qamp;P钢的锰含量一般较高，为1.2-2.0%wt。
(3) 硅（Si）和铝（Al）：硅或铝是Qamp;P钢中极为重要的合金元素。硅和铝都是非碳化物形成元素，难溶于碳化物，在 Qamp;P钢的碳配分过程中，能够有效抑制渗碳体的形成，使碳原子富集于残余奥氏体内而不形成碳化物，从而较好的提高奥氏体的稳定性。此外，添加硅元素能够起到固溶强化效果，较大程度的提高铁素体强度，然而较高的硅含量对钢的表面性能不利，镀锌和热轧等容易产生表面缺陷等。Qamp;P 钢的硅含量一般不超过 2%wt，多使用1.5-1.6%wt。铝元素能够起到与硅相似的效果，且不存在硅引起的钢表面缺陷等副作用，但铝元素的大量添加会增大钢铁冶炼难度。硅或铝是Qamp;P钢中极重要的合金元素。
2.Qamp;P工艺简介:
