热处理制度对0.37C-0.6Mn-0.82Cr钢力学性能和微观组织的影响

徐磊; 郄默繁; 浦岩昊; 徐奎; 马飞煌; 尹玉环

doi:10.20057/j.1003-8620.2025-00086

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热处理制度对0.37C-0.6Mn-0.82Cr钢力学性能和微观组织的影响

形变与相变 | 更新时间：2026-01-16

- 热处理制度对0.37C-0.6Mn-0.82Cr钢力学性能和微观组织的影响
- Effect of Heat Treatment Regime on Mechanical Properties and Microstructure of 0.37C-0.6Mn-0.82Cr Steel
- 特殊钢 2026年47卷第1期页码：106-111
- 作者机构：
  
  上海航天设备制造总厂有限公司，上海 200245
- 作者简介：
  
  徐磊(1999—），男，硕士，助理工程师； E-mail ： xl18091314333@163.com
  尹玉环（1981—），女，博士，研究员； E-mail ： xlpayment2022@163.com
- 基金信息：
  
  上海市优秀技术带头人科技计划(23XD1431600)
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2025-00086
  中图分类号： TG142.1
- 收稿：2025-04-02，
  
  纸质出版：2026-01-30
- 稿件说明：
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徐磊,郄默繁,浦岩昊等.热处理制度对0.37C-0.6Mn-0.82Cr钢力学性能和微观组织的影响[J].特殊钢,2026,47(01):106-111.

Xu Lei,Qie Mofan,Pu Yanhao,et al.Effect of Heat Treatment Regime on Mechanical Properties and Microstructure of 0.37C-0.6Mn-0.82Cr Steel[J].Special Steel,2026,47(01):106-111.
徐磊,郄默繁,浦岩昊等.热处理制度对0.37C-0.6Mn-0.82Cr钢力学性能和微观组织的影响[J].特殊钢,2026,47(01):106-111. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00086.

Xu Lei,Qie Mofan,Pu Yanhao,et al.Effect of Heat Treatment Regime on Mechanical Properties and Microstructure of 0.37C-0.6Mn-0.82Cr Steel[J].Special Steel,2026,47(01):106-111. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00086.

摘要

以0.37C-0.6Mn-0.82Cr钢为试验材料，采用均匀化热处理-冷轧-两相区热处理制备工艺路线，重点研究了不同热处理制度对0.37C-0.6Mn-0.82Cr钢力学性能及微观组织的影响机制。结果表明，通过840 ℃炉冷至800 ℃（1.5 min），随后空冷的退火热处理，成功制备出硬度达到298.7HV，极限抗拉强度达到928 MPa，屈服强度达到858 MPa，伸长率达到17.8%的铁素体-马氏体双相钢。这主要是由于冷轧过程导致马氏体组织细化，在后续840 ℃炉冷至800 ℃（1.5 min），随后空冷的退火热处理过程中，一部分细晶组织发生静态回复再结晶，最终得到细晶晶粒尺寸在1 μm左右，粗晶晶粒尺寸在4~5 μm，同时粗晶被细晶完全包裹着的微观组织，在材料形变过程中这种微观组织结构通过对粗晶区及细晶区的应变分配实现协同强化，进而提高材料的力学性能。

Abstract

This study investigated a 0.37C-0.6Mn-0.82Cr steel fabricated through a processing route consisting of homogenization heat treatment， cold rolling， and intercritical heat treatment. The effects of different heat treatment regimes on the mechanical properties and microstructure evolution of 0.37C-0.6Mn-0.82Cr steel were systematically analyzed. The results indicated that annealing treatment involving furnace cooling from 840 ℃ to 800 ℃ followed by air cooling produced a ferrite-martensite dual-phase steel with superior mechanical properties， a hardness of 298.7 HV， ultimate tensile strength of 928 MPa， yield strength of 858 MPa， and elongation of 17.8%. The enhanced performance was attributed to the refinement of martensitic structure during cold rolling. Subsequent intercritical annealing at 840 ℃-800 ℃ induced static recovery and recrystallization of the refined martensite. Quantitative microstructure characterization revealed that fine grain size is around 1 μ m， and the coarse grain size is between 4 μm-5 μm， forming a unique microstructure where coarse grains were fully encapsulated by fine-grained regions. During plastic deformation， strain partitioning between coarse and fine grains facilitated synergistic strengthening mechanisms. This strain accommodation behavior effectively delayed crack initiation at grain boundaries while maintaining high work hardening capacity， thereby improving the overall mechanical performance.

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胡家乐，周超群，王巧玉，等 . 汽车用轻量化材料的研究进展［J］. 湖南工程学院学报（自然科学版）， 2024 ， 34 （ 1 ）： 25 - 33 .

张容基 . 新型材料在新能源汽车零部件轻量化设计中的应用研究［J］. 模具制造， 2025 ， 25 （ 3 ）： 177 - 179 .

王业勤，刘万春，郭亚南，等 . 高强双相钢的工艺设计与组织性能分析［J］. 中国冶金， 2025 ， 35 （ 2 ）： 45 - 54 .

刘　朋 . 稀土在相变诱发塑性钢中的组织细化与微合金化效应研究［D］. 合肥：中国科学技术大学， 2024 .

王哨兵，孙文强，王　曼，等 . Gleeble热模拟在S32750奥氏体-铁素体双相钢中的热塑性应用研究［J］. 特殊钢， 2022 ， 43 （ 4 ）： 5 - 9 .

袁　滔，黎科奇，刘朝泽，等 . 层状异质结构316 L奥氏体不锈钢的腐蚀行为［J］. 材料热处理学报， 2025 ， 46 （ 1 ）： 105 - 113 .

Zhu Y T ， Ameyama K ， Anderson P M ， et al . Heterostructured materials： Superior properties from hetero-zone interaction ［J］. Materials Research Letters ， 2021 ， 9 （ 1 ）： 1 - 31 .

战再吉，张云淞，王晓宇，等 . 异质结构金属材料的研究进展［J］. 燕山大学学报， 2024 ， 48 （ 6 ）： 471 - 483 .

武晓雷，朱运田 . 异构金属材料及其塑性变形与应变硬化［J］. 金属学报， 2022 ， 58 （ 11 ）： 1349 - 1359 .

Fang T H ， Li W L ， Tao N R ， et al . Revealing extraordinary intrinsic tensile plasticity in gradient nano-grained copper ［J］. Science ， 2011 ， 331 （ 6024 ）： 1587 - 1590 .

Wu X L ， Yang M X ， Yuan F P ， et al . Heterogeneous lamella structure unites ultrafine-grain strength with coarse-grain ductility ［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ， 2015 ， 112 （ 47 ）： 14501 - 14505 .

Wang Y M ， Chen M W ， Zhou F H ， et al . High tensile ductility in a nanostructured metal ［J］. Nature ， 2002 ， 419 （ 6910 ）： 912 - 915 .

赵佳伟，田家龙，杨　平，等 . 双时效工艺对复合析出强化型超高强度钢的组织与性能的影响［J］. 特殊钢， 2024 ， 45 （ 6 ）： 88 - 94 .

Qin S ， Yang M X ， Jiang P ， et al . Designing structures with combined gradients of grain size and precipitation in high entropy alloys for simultaneous improvement of strength and ductility ［J］. Acta Materialia ， 2022 ， 230 ： 117847 .

Zhu Y T ， Wu X L . Perspective on hetero-deformation induced （HDI） hardening and back stress ［J］. Materials Research Letters ， 2019 ， 7 （ 10 ）： 393 - 398 .

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