Esta investigación propone de manera innovadora el diseño de composición "reducir C, aumentar Si y añadir Mn" basado en el acero no templado comercial actual. Mediante el control de composición y la optimización de la microestructura, se desarrolló un acero no templado nuevo de alta resistencia, alta tenacidad y bajo costo con una resistencia a la tracción de aproximadamente 1300 MPa. Los resultados muestran que la composición del nuevo acero no templado (QGF17) (en fracción másica) es 0.19%C, 1.92%Si, 2.90%Mn, 0.56%Cr, 0.012%P, 0.004%S. La adición de Si optimizó la microestructura bainítica, aumentando la fracción volumétrica de bainita elongada (LB), el tamaño de grano se refinó de 18 μm a 11 μm, la fracción de los límites de grano de alto ángulo (HAGB) aumentó significativamente de 28.5% a 59.1%, y la densidad de dislocaciones aumentó, formando zonas locales de alta densidad de dislocaciones cerca de los límites de grano y las interfaces de las placas. En comparación con el acero FAS2225, la microdureza y las propiedades mecánicas del nuevo acero no templado mejoraron significativamente. La dureza aumentó de 318 HV a 473 HV, el límite de fluencia y la resistencia a la tracción aumentaron de 710 y 955 MPa a 973 y 1322 MPa respectivamente, el KV₂ a -20 ℃ aumentó de 16 J a 29 J. El nuevo acero no templado posee una mayor capacidad de endurecimiento por deformación y una tenacidad a la fractura relativamente alta. El análisis de la morfología de la fractura mostró que, aunque ambos materiales presentan un modo de fractura cuasi-lizoide, se observaron bandas de deformación plástica evidentes cerca de la muesca en V en el acero no templado, y la morfología de la fractura cambió del patrón de río cuasi-lizoide de FAS2225 a planos cuasi-lizoides más pequeños y finos. Los resultados confirman que el nuevo acero no templado reduce los costos de producción mediante la simplificación de las adiciones de aleación y la optimización de la proporción de componentes, resolviendo el problema industrial "aumento de la resistencia con deterioro de la tenacidad y dificultad para controlar costos" del acero no templado tradicional de alta resistencia, proporcionando una nueva vía técnica para la aplicación industrial de aceros no templados de alto rendimiento.

Acero no templado;Si;Tenacidad al impacto a baja temperatura;Límites de grano de alto ángulo;Fractura cuasi-lizoide