يقترح هذا البحث بشكل مبتكر مفهوم تصميم التركيب الكيميائي "تقليل الكربون وزيادة السيليكون والمنغنيز" بناءً على الفولاذ غير المعالج تجارياً الحالي. تم تطوير فولاذ جديد غير معالج بقوة شد تصل إلى 1300 ميجا باسكال من خلال ضبط التركيبة وتحسين البنية. أظهرت النتائج أن تركيبة الفولاذ الجديد (QGF17) (بالكتلة)٪ هي 0.19 كربون، 1.92 سيليكون، 2.90 منغنيز، 0.56 كروم، 0.012 فوسفور، 0.004 كبريت. إضافة السيليكون في الفولاذ حسنت الميكروهيكل للبِيثيت، مما أدى إلى زيادة نسبة حجم بِيثيت رفيع (LB)، وتكرير حجم الحبيبات من 18 ميكرومتر إلى 11 ميكرومتر، وزيادة حصة حدود الحبيبات العالية الزاوية (HAGB) من 28.5٪ إلى 59.1٪، وزادت كثافة الخطأ التشوهي، مما شكل مناطق ذات كثافة تشوه عالية بالقرب من حدود الحبيبات والواجهات الشريطية. مقارنة بفولاذ FAS2225، تحسنت الصلابة وخصائص الميكانيكا للفولاذ الجديد بشكل ملحوظ. ارتفعت الصلابة من 318 HV إلى 473 HV، وارتفعت مقاومة الخضوع والقوة القصوى من 710 و955 ميجا باسكال إلى 973 و1322 ميجا باسكال على التوالي، وارتفع KV₂ عند -20 ℃ من 16 جول إلى 29 جول. يمتاز الفولاذ الجديد بقدرة تحجيم إجهاد أعلى وصلابة تأثير عالية نسبياً. تحليلات سطح الكسر أظهرت أنه بالرغم من أن نمط الانكسار التأثيري لكلا المادتين كسر شبه انشقاقي، لوحظ وجود نطاقات تشوه بلاستيكي واضحة بالقرب من الشق على شكل V في الفولاذ الجديد، وتحول سطح الكسر من نمط شبيه بالنهر الخشن في FAS2225 إلى أسطح صغيرة شبه انشقاقية أدق. تؤكد النتائج أن الفولاذ الجديد باستخدام تقليل إضافات السبائك وتحسين نسب التركيب خفض تكلفة الإنتاج، ويحل مشكلة الصعوبة في تحقيق توازن بين زيادة القوة وتدهور المتانة، والتحكم في التكلفة في الفولاذ غير المعالج عالي القوة التقليدي، مما يفتح طريقاً تقنياً جديداً لتطبيق الهندسة للفولاذ غير المعالج عالي الأداء.

فولاذ غير معالج;سيليكون;متانة تأثير منخفضة الحرارة;حدود حبيبات عالية الزاوية;كسر شبه انشقاقي