清华顶刊长篇综述(IF=26.625)：先进高强钢固态相变机理及应用！

近日，国际材料领域顶级综述期刊《Materials Science and Engineering R: Reports》在线发表了清华大学材料学院的长篇综述论文“Fundamentals and application of solid-state phase transformations for advanced high strength steels containing metastable retained austenite”。该论文共计39页，35张图，373篇参考文献。论文第一作者为博士生代宗标，通讯作者为陈浩副教授。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mser.2020.100590

先进高强钢力学性能的不断提升对于汽车、船舶和航空等制造业的长远发展至关重要。由于亚稳残余奥氏体在形变过程中具有相变诱发塑性效应，在先进高强钢中引入适量的亚稳残余奥氏体能够有效提升其力学性能。固态相变是实现上述目标的关键手段。因此，研究人员一直致力于通过固态相变来调控先进高强钢中亚稳奥氏体的含量和稳定性，进而提高其强度和塑性，如图1所示。

图1. 先进高强钢的(a)种类和(b)微观组织特点。

本文中，作者简要回顾了相变诱导塑性(TRIP)钢、无碳化物贝氏体(CFB)钢、淬火-分配(Q&P)钢和中锰钢的微观组织设计目标，成分选择和工艺优化。从元素配分与界面迁移的交互作用角度，重点探讨了近十年关于上述钢种微观组织调控所涉及的固态相变机理研究结果，特别是Q&P钢生产过程中涉及的元素配分、马氏体/奥氏体界面迁移、贝氏体相变和碳化物析出（见图2和3），以及中锰钢生产过程中涉及的碳化物析出-溶解和奥氏体逆相变（见图4和5）。

综上所述，本文不仅仅是简单描述相关研究结果，更是尝试从热力学-热动力学角度系统呈现这些发现，以便为学术界和工业界提供一个较为完整的概念和理论框架。最后，作者总结了先进高强钢微观组织设计及工业生产中存在的问题，并展望了未来先进高强钢的研发方向。

图2. Q&P工艺及其涉及的固态相变：马氏体相变；元素配分-马/奥界面迁移；贝氏体相变；碳化物析出。

图3. QP1180钢微观组织的EBSD图像。

图4. 中锰钢奥氏体逆相变工艺及其涉及的固态相变：奥氏体逆相变；碳化物析出-溶解和奥氏体逆相变。

图5. (a)热轧和(b)冷轧中锰钢微观组织的EBSD图像。

*感谢论文作者团队对本文的大力支持。