近日，清华大学材料学院陈浩副教授（通讯作者）联合德国波鸿大学和宝钢研究院，探索了快速加热对初始组织为珠光体和铁素体的Q&P钢组织和性能的影响，并结合相场模拟，深入阐述了冷却及后续QP过程中的组织演变和元素配分行为，相关成果以“On the role of chemical heterogeneity in phase transformations and mechanical behavior of flash annealed quenching & partitioning steels”为题发表在期刊Acta Materialia上。该文章重点关注了快速加热Q&P工艺下非均质奥氏体的形成机理及其对TRIP效应和力学性能的影响。文章的第一作者为清华大学材料学院刘赓博士。

        本研究中的Q&P钢成分为Fe-0.2C-1.8Mn-1.4Si（wt.%），初始组织为冷轧铁素体+珠光体，其中珠光体区域的渗碳体中存在强烈的Mn富集，如图1所示。

        快速加热QP（FQP）和传统QP（CQP）工艺的热处理参数如表1所示，其主要区别在于QP工艺前的奥氏体化参数。CQP工艺奥氏体化加热速率为5℃/s，奥氏体化时间为120s，FQP工艺奥氏体化加热速率为300℃/s，奥氏体化时间为30s。不同的保温时间保证了CQP和FQP样品均能得到~80%的逆转变奥氏体。

        QP980成分的钢，在快速加热的加持下，力学性能可以实现从QP980到QP1180级别的提升，体现了快速加热的巨大优势。

        FQP3样品中的块状残余奥氏体存在Mn元素的不均匀性，在拉伸过程中逐步转变为马氏体，能够提供持久的加工硬化能力，有利于在高的强度水平下保证可观的延伸率。

        本工作系统地研究了快速加热对Q&P钢相变和力学行为的影响，重点关注了快速加热过程中非均质奥氏体的形成以及后续冷却过程和QP过程中的组织演变和元素配分。由于组织的细化和非均质残余奥氏体的存在，FQP样品的力学性能远超CQP样品。本工作展示了快速加热的巨大潜力和非均质奥氏体对力学性能的积极贡献，对高强钢的热处理工艺和组织的优化设计有一定的指导意义。

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