新型2.2GPa级超高强度不锈钢研发成功

　　近日，钢铁研究总院特殊钢研究院刘振宝教授团队及南京理工大学沙刚教授团队通过合金设计及热处理工艺调控研发了一种新型2.2 GPa级超高强度不锈钢，其室温力学性能指标为：屈服强度1876 MPa、抗拉强度2259 MPa、断后伸长率11.5%、断面收缩率52%以及平面断裂韧性43 MPa·m0.5。并基于多尺度、多层级表征结果，针对该合金体系钢种，提出了一种简单有效的优化其强-塑性匹配的热处理工艺，即双重时效处理工艺。

　　马氏体超高强度不锈钢因其优异的强度-塑性-断裂韧性匹配、良好的耐蚀性及应力腐蚀抗力，作为高性能结构材料，广泛应用于航空航天、石油化工及海洋工程等高端制造业领域。为了实现各型装备提升燃油效率、结构安全性的设计要求，须在研发更高强度级别超高强度不锈钢的基础上，进一步优化其强-塑性匹配。在不改变钢的合金配比的前提下，仅通过时效处理工艺调控，向钢中引入多种类纳米级析出相及韧性奥氏体组织即可实现其综合力学性能的提升。

　　热处理工艺调控是有效提高钢铁材料综合服役性能的工艺方法。时效处理过程中，从过饱和马氏体基体中析出的高密度第二相强化颗粒可作为位错运动的有效“障碍”，从而产生强烈的时效硬化效应、提升材料强度，但其不利于塑、韧性增强。不同种类析出相复合析出及于马氏体板条处部分逆转变形成的薄膜状奥氏体组织可显著优化马氏体高强钢的强-塑性匹配。

　　通过双重时效处理工艺向板条马氏体基体中引入高密度不同种类纳米级析出相及逆转变奥氏体，进一步优化了新型试验钢的强-塑性匹配，获得了具有良好塑性、断裂韧性的2.2 GPa级超高强度不锈钢。为该钢种强-塑性匹配优化提供了全新的简单、可靠的热处理工艺方案。