近日，國(guó)際材料領(lǐng)域頂級(jí)綜述期刊《Materials Science and Engineering R: Reports》在線發(fā)表了清華大學(xué)材料學(xué)院的長(zhǎng)篇綜述論文“Fundamentals and application of solid-state phase transformations for advanced high strength steels containing metastable retained austenite”。該論文共計(jì)39頁(yè)，35張圖，373篇參考文獻(xiàn)。論文第一作者為博士生代宗標(biāo)，通訊作者為陳浩副教授。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mser.2020.100590

先進(jìn)高強(qiáng)鋼力學(xué)性能的不斷提升對(duì)于汽車、船舶和航空等制造業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展至關(guān)重要。由于亞穩(wěn)殘余奧氏體在形變過程中具有相變誘發(fā)塑性效應(yīng)，在先進(jìn)高強(qiáng)鋼中引入適量的亞穩(wěn)殘余奧氏體能夠有效提升其力學(xué)性能。固態(tài)相變是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵手段。因此，研究人員一直致力于通過固態(tài)相變來(lái)調(diào)控先進(jìn)高強(qiáng)鋼中亞穩(wěn)奧氏體的含量和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高其強(qiáng)度和塑性，如圖1所示。

圖1. 先進(jìn)高強(qiáng)鋼的（a）種類和（b）微觀組織特點(diǎn)。

本文中，作者簡(jiǎn)要回顧了相變誘導(dǎo)塑性（TRIP）鋼、無(wú)碳化物貝氏體（CFB）鋼、淬火-分配（Q&P）鋼和中錳鋼的微觀組織設(shè)計(jì)目標(biāo)，成分選擇和工藝優(yōu)化。從元素配分與界面遷移的交互作用角度，重點(diǎn)探討了近十年關(guān)于上述鋼種微觀組織調(diào)控所涉及的固態(tài)相變機(jī)理研究結(jié)果，特別是Q&P鋼生產(chǎn)過程中涉及的元素配分、馬氏體/奧氏體界面遷移、貝氏體相變和碳化物析出（見圖2和3），以及中錳鋼生產(chǎn)過程中涉及的碳化物析出-溶解和奧氏體逆相變（見圖4和5）。

綜上所述，本文不僅僅是簡(jiǎn)單描述相關(guān)研究結(jié)果，更是嘗試從熱力學(xué)-熱動(dòng)力學(xué)角度系統(tǒng)呈現(xiàn)這些發(fā)現(xiàn)，以便為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界提供一個(gè)較為完整的概念和理論框架。最后，作者總結(jié)了先進(jìn)高強(qiáng)鋼微觀組織設(shè)計(jì)及工業(yè)生產(chǎn)中存在的問題，并展望了未來(lái)先進(jìn)高強(qiáng)鋼的研發(fā)方向。

圖2. Q&P工藝及其涉及的固態(tài)相變：馬氏體相變；元素配分-馬/奧界面遷移；貝氏體相變；碳化物析出。

圖3. QP1180鋼微觀組織的EBSD圖像。

圖4. 中錳鋼奧氏體逆相變工藝及其涉及的固態(tài)相變：奧氏體逆相變；碳化物析出-溶解和奧氏體逆相變。

圖5. （a）熱軋和（b）冷軋中錳鋼微觀組織的EBSD圖像。