随着环境问题和能源危机的不断加剧，钢铁工业迫切需要节能降耗，而汽车制造业也在安全性能升级的同时不断推进汽车轻量化。近年来，备受关注的兼具高强度高塑性的先进高强钢（AHSS）已发展到第三代，代表性钢种为淬火分配（Q&P）钢。目前关于Q&P钢的研究集中在较大晶粒尺寸、无应变奥氏体与马氏体之间的配分行为上，以促进奥氏体稳定化，提高残余奥氏体含量为最终目的。而对于如何促进碳配分动力学、合理控制残奥稳定性、有效利用TRIP增塑效应等问题还没有引起人们的足够重视。
我室许云波教授、博士生谭小东同学等利用热轧-动态配分技术，将多尺度组织细化、残余应变控制与残奥稳定性相关联，调整金属内部能量状态、控制晶粒尺寸及位错密度，促进TRIP效应的最大化，有效提高材料的强塑性。研究发现，马氏体相变过程采用连续冷却方式-动态配分（有效配分时间1-2s）的试样和传统等温配分（配分时间1-15min）试样具有相近的残奥含量，然而残奥中平均碳含量低于1.5wt.%且浓度梯度较大的动态配分钢具有更为显著的TRIP效应。在此基础上，成功开发了热轧直接淬火分配钢（HDQ&P）的原型钢，其中残余奥氏体含量可达17%，抗拉强度为1300-1600 MPa，强塑积为22000-25000 MPa%。
这不仅是一个深层次的基础研究工作，而且对促进“以热带冷”、开发低成本高性能热轧Q&P钢具有实际意义，应用前景广阔。相关论文连续发表在国际著名材料工程类杂志Materials Science and Engineering A，得到了国内外同行的广泛认可。
图1 HDQ&P钢的TEM形貌
(a)动态配分钢明场象； (b) 动态配分钢残奥暗场象； (c) 马氏体和残奥位相关系
图2 不同拉伸变形程度下HD-QP钢试样中残余奥氏体的含量(a)及碳含量(b)