导读：贝氏体被认为具有高强度和良好的韧性。因此， 220 C 等温淬火处理被应用于超低碳含量的传统马氏体时效钢。结果发现，通过等温淬火处理，这种马氏体时效钢成功地获得了贝氏体显微组织。在 500 C 下时效 3 小时后，这种贝氏体时效钢的抗拉强度达到 2.2 GPa，室温夏比 V 型缺口冲击能量为 15 J，疲劳强度为 775 MPa。

目前，通过纳米金属间化合物（如 Ni3Ti、Ni3(Ti, Al) 和 Ni3Al）强化的时效钢至少有三种类型。第一类是奥氏体沉淀硬化钢，其次是第二类中的铁素体时效钢，最后一类是以超高强度著称的马氏体时效钢。然而，迄今为止，还没有报道过用纳米金属间化合物强化的贝氏体时效钢，即所谓的 "贝氏体时效 "钢。

除 Si 和 B 外，Ni 和 Co 等元素也有助于贝氏体的形成。镍降低了贝氏体转变的自由能，并导致中碳贝氏体-奥氏体钢中贝氏体板条的细化。在高碳钢奥氏体转变过程中，Co 通过增加自由能的变化加速了贝氏体在低温下的转变。因此，高 Ni 和 Co 的马氏体时效钢原则上可以获得由纳米金属间化合物强化的贝氏体基体组成的新型微观结构，并有可能发展成为另一种超高强度高韧性钢。本研究中中国科学院金属研究所王威研究员团队在马氏体起始温度（Ms）下进行了等温淬火处理（IQT），以在传统马氏体时效钢中获得贝氏体基体，仔细研究了这种新型贝氏体时效钢的微观结构，并将其与其优异的机械性能联系起来。

通过真空感应熔炼和真空电弧重熔制备了标称成分为 17.3 Ni-5.3 Mo-11 Co-1.0 Ti-0.003 C（重量百分比）的试验钢。200 千克的钢锭在 1250 °C 下均质 12 小时，然后空冷，随后热锻成直径为 110 毫米的棒材。使用 L78RITA 硬度计测得实验钢的 Ms 温度为 220 °C。因此，在 850 ℃ 下奥氏体化 1 小时后，将一根高度为 85 mm 的钢棒在 220 ℃ 的盐浴中进行 8 小时的 IQT，然后空冷（IQT 后的样品在下文中标记为 IQ 样品）。为便于比较，另一根高度为 85 毫米的钢棒在 850 ℃ 保温 1 小时后进行了水淬，水淬后的钢棒被标记为 WQ 样品。最后，将 IQ 样品和 WQ 样品在 500 °C 下进行不同时间的进一步老化，然后空冷至室温。相关研究成果以题“An ultra-high strength bainitic aging steel”发表在Scripta Materialia上。

链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359646224000964?via%3Dihub

图1。IQ样品的显微结构，(a)含HABs和残余奥氏体的BC图，(b) BF-TEM图，(c) Ni和Mo的EDS图，(d)富Mo相FFT图的HR-TEM图。

图2。IQ样品老化(a) 5 min， (b) 20 min， (c) 3 h的HABs相图，(d)奥氏体体积分数与时效时间的比值。

图3。(a) IQ样品老化3 h后的BF-TEM图像及相应的SAED图;(b) 0.35 at的等温线。% Ni和0.1 Mo at。%，以及APT时效3 h IQ样品中Ni3(Ti, Mo)和Mo富集沉淀的接近直方图。

图4。(a) IQ试样硬度随500℃时效时间的变化曲线，(b) IQ试样未时效和时效3 h的拉伸应力-应变曲线，(C) IQ试样时效3 h的疲劳强度阶梯图。

结果表明，通过对传统马氏体时效钢进行IQT和时效处理，可以获得细化贝氏体、残余奥氏体、反向奥氏体和纳米沉淀混合组织的新型贝氏体时效钢。贝氏体时效钢具有优异的力学性能，极限抗拉强度为2200 MPa，屈服强度为2138 MPa, rt_v -north冲击能为15 J，疲劳强度为775 MPa。