Effect of Online and Offline Quenching on Microstructure and Properties of Q1300E Ultra-High Strength Structural Steel Plate

Yan Qiangjun; Chen Gang; Ruan Hao; Wang Jinsheng

doi:10.20057/j.1003-8620.N260105

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Effect of Online and Offline Quenching on Microstructure and Properties of Q1300E Ultra-High Strength Structural Steel Plate

Product Research and Development | 更新时间：2026-10-28

- Effect of Online and Offline Quenching on Microstructure and Properties of Q1300E Ultra-High Strength Structural Steel Plate
- Special Steel Pages: 1-6(2026)
- 作者机构：
  
  1.新疆农垦科学研究院机械装备研究所，石河子 832000
  2.南京钢铁股份有限公司板材事业部，南京 211500
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N260105
  CLC： TG142.41
- Received：09 July 2026，
  
  Revised：2026-08-13，
  
  Accepted：17 August 2026，
  
  Online First：22 October 2026，
- 稿件说明：
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闫强军,陈刚,阮昊等.在线及离线淬火对Q1300E超高强结构钢板组织及性能的影响[J].特殊钢,

Yan Qiangjun,Chen Gang,Ruan Hao,et al.Effect of Online and Offline Quenching on Microstructure and Properties of Q1300E Ultra-High Strength Structural Steel Plate[J].Special Steel,
闫强军,陈刚,阮昊等.在线及离线淬火对Q1300E超高强结构钢板组织及性能的影响[J].特殊钢, DOI：.

Yan Qiangjun,Chen Gang,Ruan Hao,et al.Effect of Online and Offline Quenching on Microstructure and Properties of Q1300E Ultra-High Strength Structural Steel Plate[J].Special Steel, DOI：.

摘要

超高强结构钢广泛应用于重大装备领域，其强度与低温韧性的协同匹配是研究重点。传统离线淬火+回火（RQ-T）工艺存在工序长、组织粗化等问题。采用在线淬火+回火（DQ-T）工艺，旨在通过细化组织同步改善强韧性。通过金相显微镜（OM）、透射电镜（TEM）及电子背散射衍射（EBSD）对比研究了DQ-T和RQ-T工艺下Q1300E钢板的显微组织与精细结构，并进行了室温拉伸和-40 ℃夏比冲击试验。结果表明，在线淬火+190 ℃回火工艺性能最佳，屈服强度达到1 435 MPa，同时，-40 ℃冲击功达到52.5 J。相较于RQ-T工艺，DQ-T工艺细化了板条亚结构、提高了位错密度，增强了淬透性，同时获得了更多残余奥氏体，有效改善了低温韧性，从而同步提升了强度和-40 ℃冲击功。

Abstract

Ultra-high strength structural steel is widely used in heavy equipment fields， and the synergistic matching of its strength and low-temperature toughness is a research focus. The conventional offline quenching and tempering （RQ-T） process has issues such as long processing cycles and microstructural coarsening. In this study， the direct quenching and tempering （DQ-T） process was adopted to synergistically improve strength and toughness through microstructural refinement. The microstructure and fine structure of Q1300E steel plates subjected to DQ-T and RQ-T processes were comparatively investigated by optical microscopy （OM）， transmission electron microscopy （TEM）， and electron backscatter diffraction （EBSD）. Room-temperature tensile tests and Charpy impact tests at -40 °C were also conducted. The results show that the direct quenching and tempering at 190 °C process exhibits the best performance， with a yield strength reaching 1 435 MPa and an impact energy of 52.5 J at -40 °C. Compared with the RQ-T process， the DQ-T process refines the lath substructure， increases the dislocation density， enhances hardenability， and simultaneously obtains more retained austenite， which effectively improves low-temperature toughness， thereby synergistically enhancing both strength and impact energy at -40 °C.

关键词

Keywords

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