淬火延性钢（QP钢）详解

QP钢，也称淬火延性钢，淬火配分钢，淬火－碳分配处理钢(Quenching-Partitioning Steel)。2003年首先由J.G.Speer等人提出了QP钢的概念。

QP工艺开发是基于碳在马氏体/奥氏体混合组织中扩散规律的一种新的认识与理解，目的是得到具有TRIP效应的更高强度的钢。

QP钢属于第三代汽车用高强钢，通常可以达到的力学性能范围为：抗拉强度800～1500MPa ，伸长率15 %～40 %。

工艺原理

QP（ Quenching and Partitioning）钢的工艺原理是，将钢加热到奥氏体化区( 或两相区) 等温保温一段时间后，快速冷却到Ms（马氏体相变开始温度）和Mf（马氏体相变结束温度）间的淬火温度QT并保温，产生适量的马氏体，随后升温到高于Ms温度的配分温度PT，并恒温一段时间，确保残留奥氏体富碳过程完成。

QP钢的室温组织

QP钢室温组织主要是贫碳的板条马氏体和富碳残留奥氏体。

马氏体组织保证了钢的强度，残留奥氏体由于在形变过程中发生相变诱发塑性而提高了钢的塑性，钢的强度可以达到1500 MPa，而对应延伸率仍有15%。

QP钢生产的关键技术参数

QP钢生产的关键是热处理温度控制，包括：退火升温速率、退火温度及时间、缓冷段冷却速度及温度、淬火冷却速度及温度、配分温度及配分时间。

在QP钢的生产中，采用较高的加热速率，两相区退火，较低的缓冷速度和温度，有利于引入铁素体，稳定奥氏体，增加延伸率；采用较快的冷却速度，得到马氏体组织，确保得到高强钢。

QP钢的热处理工艺流程图和相关显微组织形貌

左图：典型QP钢的显微组织照片，用基于EBSD的取向成像技术（ORM）拍摄，彩色晶粒对应奥氏体，亮灰晶粒为一次淬火马氏体（已配分），暗灰色晶粒为二次淬火马氏体（ 未配分）。

右图：Q&P钢的热处理示意图，一次淬火马氏体晶粒在次淬火时形成，二次淬火马氏体晶粒在第二次淬火时形成。© Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH

(a) Q&P：淬火+配分        (b) I&Q&P：两相区等温+淬火+配分

(M1：一次淬火马氏体 │  M2：二次淬火马氏体 │ RA—残余奥氏体）

开发进展及应用案例

目前，宝钢QP钢已开发出无镀层、热镀锌、镀锌合金化等不同产品种类；980MPa、1180MPa等不同强度级别；高塑性、高扩孔性等不同性能特点的较为完整的产品序列，可满足不同用户的个性化需求。

(a) B柱加强件（左件/右件），材料980 QP；厚度：2.0 mm；

(b) B柱内侧件，材料980QP；厚度：1.2 mm；

(c) 前地板侧梁，材料980 QP；厚度：1.8 mm；

(d) 内门板（左件/右件），材料980 QP；厚度：1.0 mm。

图6 已进行标准化的宝钢QP钢产品牌号及性能