在线及离线淬火对Q1300E超高强结构钢板组织及性能的影响

闫强军; 陈刚; 阮昊; 王金生

doi:10.20057/j.1003-8620.N260105

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在线及离线淬火对Q1300E超高强结构钢板组织及性能的影响

产品研发 | 更新时间：2026-10-28

- 在线及离线淬火对Q1300E超高强结构钢板组织及性能的影响
- Effect of Online and Offline Quenching on Microstructure and Properties of Q1300E Ultra-High Strength Structural Steel Plate
- 特殊钢 2026年页码：1-6
- 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：
  
  闫强军（1984—），男，博士，高级工程师；E-mail：281012634@qq.com
- 基金信息：
  
  新疆省“天山英才培养”计划(2022TSYCLJ0053);新疆省农垦科学院兵团农业创新工程专项(NCG202505-1)
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N260105
  中图分类号： TG142.41
- 收稿：2026-07-09，
  
  修回：2026-08-13，
  
  录用：2026-08-17，
  
  网络首发：2026-10-22，
- 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

references

Duan X H ， Cao X ， Wang Y X ， et al . Making low alloy ultrahigh strength steel tough by high-density NiAl clusters ［J］. Materials Characterization ， 2025 ， 229 ： 115480 .

Wang C H ， Chen R ， Wang C Y ， et al . Strong and ductile low carbon low alloy steels with multiphase bimodal microstructure ［J］. International Journal of Plasticity ， 2024 ， 181 ： 104097 .

汪贺模，罗登，高擎，等 . 1100 MPa级别超高强度工程机械用钢的开发［J］. 南方金属， 2019 （ 6 ）： 1 - 4， 54 .

李明，康学勤 . 显微组织对Q355B钢板不同方向力学性能的影响［J］. 热加工工艺， 2024 ， 53 （ 2 ）： 149 - 154 ..

谢晓光，陈俊 . 热处理温度对超高强海工钢组织性能的影响［J］. 轧钢， 2023 ， 40 （ 1 ）： 23 - 28 .

徐文芳，张朋彦，杨　鹏 . 在线淬火型微合金高强钢的回火组织与性能［J］. 金属热处理， 2020 ， 45 （ 11 ）： 187 - 192 .

温长飞，肖爱达，刘旭辉，等 . 回火温度对低合金超高强钢Q1300组织与性能的影响［J］. 金属热处理， 2019 ， 44 （ 2 ）： 172 - 177 .

潘金生，仝健民，田民波 . 材料科学基础［M］. 修订版. 北京：清华大学出版社， 2011 ： 66- 70 ..

Geng H Y ， Sun X Y ， Zhao Y J ， et al . Assessing the microstructure， mechanical properties， and deformation mechanism of high-strength low-alloy steel prepared via powder metallurgy ［J］. Journal of Materials Research and Technology ， 2025 ， 35 ： 3620 - 3633 .

Morito S ， Yoshida H ， Maki T ， et al . Effect of block size on the strength of lath martensite in low carbon steels ［J］. Materials Science and Engineering： A ， 2006 ， 438 ： 237 - 240 .

雍岐龙 . 钢铁材料中的第二相［M］. 北京：冶金工业出版社， 2006 ： 361 - 365 .

Zeng Y P ， Zhu P Y ， Tong K . Effect of microstructure on the low temperature toughness of high strength pipeline steels ［J］. International Journal of Minerals，Metallurgy，and Materials ， 2015 ， 22 （ 3 ）： 254 - 261 .

温长飞，邓想涛，王昭东，等 . 轧制冷却工艺对低合金超高强钢Q1300组织性能的影响［J］. 轧钢， 2018 ， 35 （ 5 ）： 6 - 11 .

蒋琪，陈文雄，李源，等 . 碳化物尺寸对低合金超高强钢断裂韧性的影响［J］. 特钢技术， 2024 ， 30 （ 1 ）： 15 - 19 .

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