喜报！102篇论文入选“高影响力论文”

钢铁全流程和一体化工艺技术创新方向的探讨

王国栋 ^1,2

( 1. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳 110819；2.  东北大学钢铁共性技术协同创新中心，辽宁 沈阳 110819)

摘　要 ：针状铁素体是一种具有大角度晶界、高位错密度的板条状中温转变组织，该组织能有效细化晶粒并具有良好的强韧性匹配。因此，通常在低合金高强度钢焊缝和粗晶区中，利用细小的夹杂物来诱导针状铁素体形成，形成有效晶粒尺寸细小的针状铁素体联锁组织或者针状铁素体和贝氏体的复合组织，使其具有良好的韧性。然而，相关研究对针状铁素体组织的形成机理和控制原理的解释并不十分清楚，对于针状铁素体的定义和理解也存在差异。总结了针状铁素体的本质、相变、形核、形态、晶体学取向关系、长大行为、细化机理和力学性能等方面的特征，归纳了奥氏体晶粒尺寸、转变温度、冷却速度、夹杂物类型和尺寸等对针状铁素体形成的影响，提出了针状铁素体组织形态和转变机理方面几个仍需深入研究的问题和方向。

关键词 ：低合金高强度钢；针状铁素体；组织特征；形成机理；晶粒细化

中锰钢逆相变退火组织的演变及锰的配分行为

王　昌 ¹ ，徐海峰 ^1,2 ，黄崇湘 ³ ，曹文全 ¹ ，董　瀚 ^１

（1.钢铁研究总院中心实验室，北京 100081；2.华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430074； 3.四川大学航空航天学院，四川 成都 610065）

摘　要： 采用SEM、TEM、STEM、XRD、EBSD等实验分析方法对中锰钢（0.2C５Mn）在奥氏体逆相变不同时间退 火过程中的微观组织演变进行了分析。结果表明：中锰钢在650℃短时间逆相变退火时析出大量M3C型碳化 物，随着退火时间的延长，逆相变奥氏体形成长大，获得马氏体、奥氏体双相片层状组织。马氏体与逆相变奥氏体 晶粒取向服从K-S关系，且两相板条平均宽度在0.5μｍ左右。退火过程中锰元素出现由淬火组织平均分布逐渐 向逆相变奥氏体富集的配分行为，长时间退火后形成体积分数为30%的逆相变奥氏体，抗拉强度为960MPa，屈 服强度为500MPa，总伸长率为４０％，强塑积高达38.4GPa·％。

关键词 ：中锰钢；奥氏体；逆相变退火；锰配分；K-S关系；STEM

低合金高强钢针状铁素体组织特征和形成机理

万响亮 ^1,2 ，　李光强 ^1,2,3 ，　吴开明 ^1,2,3

（1.武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北 武汉 430081；　2.省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，湖北 武汉 430081；　3.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）

摘　要： 针状铁素体是一种具有大角度晶界、高位错密度的板条状中温转变组织，该组织能有效细化晶粒并具有良好的强韧性匹配。因此，通常在低合金高强度钢焊缝和粗晶区中，利用细小的夹杂物来诱导针状铁素体形成，形成有效晶粒尺寸细小的针状铁素体联锁组织或者针状铁素体和贝氏体的复合组织，使其具有良好的韧性。然而，相关研究对针状铁素体组织的形成机理和控制原理的解释并不十分清楚，对于针状铁素体的定义和理解也存在差异。总结了针状铁素体的本质、相变、形核、形态、晶体学取向关系、长大行为、细化机理和力学性能等方面的特征，归纳了奥氏体晶粒尺寸、转变温度、冷却速度、夹杂物类型和尺寸等对针状铁素体形成的影响，提出了针状铁素体组织形态和转变机理方面几个仍需深入研究的问题和方向。

关键词： 低合金高强度钢；针状铁素体；组织特征；形成机理；晶粒细化

Q235钢结构材料的超低周疲劳性能

罗云蓉 ^1,2 ，王清远 ^３ ，付　磊 ^1,2 ，张应迁 ^1,2 ，陶　静 ^１ ，谢文玲 ^１

（1.四川理工学院，四川 自贡 643000；2.过程装备与控制工程四川省高校重点实验室，四川 自贡 643000； 3.四川大学建筑与环境环学院，四川 成都 610065）

摘　要 ：对钢结构材料Q235钢的超低周疲劳性能进行了研究。采用横向应变控制方法，保持频率1Hz恒定，在 岛津电液伺服疲劳试验机上开展了试验钢的超低周疲劳试验。获得了循环应力响应特征曲线等实验数据，并在 此基础上分别建立了试验钢基于塑性应变幅及应变速率的超低周疲劳寿命预测公式，且２种公式均能较好地对 其寿命进行预测。通过电镜扫描（SEM），分析了试验材料超低周疲劳下的微观断裂机理。研究结果表明，试验 材料在超低周疲劳与低周疲劳下的疲劳性能，如循环响特征、寿命预测公式以及微观断裂机理等方面均存在一 定的差异。

关键词： 钢结构材料；超低周疲劳；疲劳寿命；微观断裂机理

国内外轴承钢的现状与发展趋势

李昭昆 ¹ ，雷建中 ^２ ，,徐海峰 ^３，４ ，俞　峰 ^３ ，董　瀚 ^３ ，曹文全 ^３

（1.洛阳LYC轴承有限公司航空精密轴承国家重点实验室，河南 洛阳 471039；　2.洛阳轴研科技股份有限公司 金属材料开发部，河南 洛阳471039；　3.钢铁研究总院特殊钢研究所，北京100081；　4. 华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430074）

摘　要 ：目前国产关键轴承与日本、欧美等先进国家相比，在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面存在较大 差距，成为制约中国装备制造业发展的瓶颈。首先介绍了国内外在航空航天、高速动车和其他工业用高端轴承质 量上的差距和中国高端装备制造对高端轴承的需求。然后介绍了国外超纯化、多样化、定量化和低成本化的轴承 材料的发展现状，以及大幅度提升轴承材料寿命的新型热处理和表面改性技术。最后指出未来中国轴承钢研发 不仅需要传统轴承钢冶金质量的提升和新型轴承材料的创新研发，还需要进行２～５GPA超高疲劳应力作用下轴 承钢的组织演化、加工硬化和破坏机制等基础理论研究，以实现中国高端轴承钢的国产化，满足高端装备对高端 轴承的需求。

关键词 ：高端轴承；轴承钢；长寿命；高可靠性；现状；发展趋势

相变诱导塑性汽车用钢的发展现状与趋势

汪　淼 ^1,2 ，张　聪 ^1,2 ，胡　锋 ^1,2 ，吴开明 ^1,2 ，伊琳娜·罗迪洛娃 ^３

（1.武汉科技大学耐火材料与冶金省部共建国家重点实验室，湖北 武汉 430081；2.武汉科技大学国际钢铁研究院， 湖北 武汉 430081；3.俄罗斯巴尔金中央黑色冶金研究院，俄罗斯莫斯科105005）

摘　要： 论述了相变诱导塑性（TRIP）钢的发展现状及其在汽车工业上的应用，重点讨论了TRIP效应的机理及 TRIP钢性能的影响因素。介绍了２种采用新型工艺（低温贝氏体转变和淬火－碳分配工艺）的TRIP钢，并且通 过对TRIP钢研究的最新数据，对比了２种工艺下TRIP钢的高速拉伸性能；最后对汽车用TRIP钢的研究方向 进行了展望。

关键词： 相变诱导塑性；汽车用钢；低温贝氏体转变；淬火－碳分配；高速拉伸

中锰钢逆相变退火组织的演变及锰的配分行为

王　昌 ^１ ，徐海峰 ^１，２ ，黄崇湘 ^３ ，曹文全 ^１ ，董　瀚 ^１

（1.钢铁研究总院中心实验室，北京100081；　2.华中科技大学材料科学与工程学院，湖北武汉430074； ３．四川大学航空航天学院，四川成都610065）

摘　要： 采用SEM、TEM、STEM、XRD、EBSD等实验分析方法对中锰钢（0.2Ｃ5Ｍｎ）在奥氏体逆相变不同时间退 火过程中的微观组织演变进行了分析。结果表明：中锰钢在650℃短时间逆相变退火时析出大量M3C型碳化 物，随着退火时间的延长，逆相变奥氏体形成长大，获得马氏体、奥氏体双相片层状组织。马氏体与逆相变奥氏体 晶粒取向服从K-S关系，且两相板条平均宽度在0.5μｍ左右。退火过程中锰元素出现由淬火组织平均分布逐渐 向逆相变奥氏体富集的配分行为，长时间退火后形成体积分数为30％的逆相变奥氏体，抗拉强度为960MPa，屈 服强度为500MPa，总伸长率为40％，强塑积高达38.4GPa·％。

关键词： 中锰钢；奥氏体；逆相变退火；锰配分；K-S关系；STEM

钛合金在航空航天及武器装备领域的应用与发展

刘全明 ^１ ，　张朝晖 ^１ ，　刘世锋 ^1,2 ，　杨海瑛 ^２

（1.西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西 西安 710055；　２．西北有色金属研究院钛合金研究所，陕西 西安 710016）

摘　要： 新型轻质结构材料对发展航空航天及国防高新技术武器装备有重要作用。作为新型轻质金属结构材料 的钛合金，凭借其优异的综合性能，已在航空航天及武器装备领域获得普遍应用。介绍了钛合金的综合材料特 性，重点分析了钛合金在航空航天及武器装备领域的应用现状，依次列举了钛合金在飞机、太空、武器装备领域的 应用状况。针对近期国内外钛合金研发的现状，对钛合金的发展趋势进行了深入探讨，并预测未来钛合金在航空 航天及武器装备领域的应用必然呈稳步增长态势。

关键词： 钛合金；新型轻质结构材料；应用现状；发展趋势

特超级双相不锈钢的发展现状及趋势

丰　涵 ^１ ，周晓玉 ^２ ，刘　虎 ^３ ，宋志刚 ^１

（1.钢铁研究总院特殊钢研究所，北京 100081；　２．中钢设备有限公司，北京 100080； ３．核动力运行研究所，湖北 武汉 430223）

摘　要： 概述了世界范围内特超级双相不锈钢的发展现状及趋势，重点对特超级双相不锈钢的成分设计思路、组 织特点进行了分析，并结合其性能优势介绍了国外在相关领域的应用范例。强度更高、耐蚀性能更优的特超级双 相不锈钢正在成为新一代的双相不锈钢材料，其将在海工程、石油石化、化工等领域获得广泛的应用。

关键词： 双相不锈钢；特超级；组织性能；应用

马氏体时效钢的研究现状与发展

尹　航，　李金许，　宿彦京，　褚武扬，　乔利杰

（北京科技大学腐蚀与防护中心环境断裂教育部重点实验室，北京100083）

摘　要 ：马氏体时效钢是指以无碳或微碳的铁镍马氏体为基体，时效时能产生金属间化合物以进行沉淀硬化的超 高强度钢。回顾了马氏体时效钢的发展历程，通过论述马氏体时效钢中各合金元素的作用讨论了其合金化的特 点，结合马氏体时效钢的性能特点，介绍了其应用现状。此外，重点阐述了马氏体时效钢的氢脆敏感性问题，并对

其未来的发展提出展望。

关键词 ：马氏体时效钢；时效强化；氢脆

冷却速度对铁素体－珠光体带状组织的影响机制

蔡　珍 ^１ ，　黄运华 ^１ ，　张　跃 ^１ ，　刘　静 ^２

（1.北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083；　２．武汉科技大学材料与冶金学院，湖北武汉430000）

摘　要： 通过建立模型，计算研究了冷却速度对铁素体－珠光体带状组织的影响机制，并通过试验验证了模型计算 结果的正确性。 结果表明： 贫溶质区与富溶质区的Ar3 温度差异是产生带状组织的前提条件，碳在贫溶质区产生 珠光体之前的扩散距离是带状程度的决定因素。随着冷却速度的增大，贫溶质区与富溶质区的Ar3 温度差增大， 但碳扩散的距离减小，Ar3 温度差对带状组织的影响也减小，带状程度减轻。

关键词： 带状组织；冷却速度；Ar3 温度差；碳扩散的距离

H13钢带状偏析演化规律研究

周健 ^１ ，马党参 ^１ ，刘宝石 ^２ ，康爱军 ^２ ，李向阳 ^１

（1.钢铁研究总院结构材料研究所，北京 100081；2.．东北特钢集团有限责任公司技术中心，辽宁 抚顺113001）

摘　要 ：针对H13钢中普遍存在的带状偏析现象，利用金相显微镜及SEM 研究了H13钢不同状态带状偏析的 演化规律。研究结果表明，H13钢退火态的带状偏析由枝晶偏析的热变形引起，表现为碳化物的球化程度、颗粒 大小及分布的不均匀；退火组织的不均匀性直接影响H13淬火、回火态的组织均匀性，且退火组织中金属元素分 布的不均匀及偏析带中存在的一次液析共晶碳化物一直保留到钢的回火状态，影响了H13钢的等向性；良好的 退火组织是制造高品质H13热作模具钢的关键因素。

关键词 ：H13钢；带状偏析；退火组织；碳化物偏析；成分偏析