超高強(qiáng)度耐磨板以相變強(qiáng)化為基礎(chǔ), 具有低屈強(qiáng)比, 高初始加工硬化率, 良好的強(qiáng)度和塑性的配合等特點(diǎn)。但是，目前能在汽車制造業(yè)中應(yīng)用的超高強(qiáng)度耐磨板大多在1000 MPa級(jí)以下, 對(duì)1000 MPa級(jí)以上的研究比較缺乏, 而且高強(qiáng)、超高強(qiáng)度耐磨板大多成分設(shè)計(jì)復(fù)雜, 增加了工業(yè)化的難度, 其強(qiáng)化手段基本為相變強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化等，比較單一。最近，科研工作者從經(jīng)濟(jì)化、輕量化的角度出發(fā), 不添加其他合金元素, 應(yīng)用細(xì)晶強(qiáng)韌化原理研發(fā)了一種超高強(qiáng)度耐磨板。這種耐磨板的屈服強(qiáng)度為873 MPa, 抗拉強(qiáng)度達(dá)到1483 MPa，表現(xiàn)為連續(xù)屈服的特征, 斷后總伸長(zhǎng)率達(dá)到11%, 屈強(qiáng)比為0.58, 其強(qiáng)塑積為16.32 GPa%，斷口灰色無(wú)光澤, 韌窩狀, 韌窩較深, 大小為3-5 μm左右, 呈現(xiàn)韌性斷裂的特征。這表明所研發(fā)的耐磨板兼有較高的強(qiáng)度和良好的塑性。
該研發(fā)工作的主要技術(shù)創(chuàng)新有以下幾點(diǎn)：
一、成分設(shè)計(jì)：
主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù), %)為: C 0.16、Si 1.38、Mn3.20、P 0.008、S 0.004, 其余為 Fe。與一般耐磨板相比, 在成分設(shè)計(jì)上, 所研發(fā)的耐磨板顯著提高M(jìn)n含量至3.2%，由此顯著提高了淬透性并降低了Ac1、Ac3, 直接影響退火前耐磨板的初始組織和退火工藝參數(shù)的設(shè)定, 對(duì)晶粒細(xì)化起到了關(guān)鍵作用。
二、熱處理工藝設(shè)計(jì)：
?。?） 熱軋工藝采取五道次軋制, 每道次的相對(duì)壓下量分別為37.5%、40%、25%、44.4%和30%。前兩道次基本控制在完全再結(jié)晶區(qū)軋制, 大的道次壓下量保證了細(xì)小的完全再結(jié)晶奧氏體晶粒; 后兩道次基本控制在完全非再結(jié)晶區(qū)軋制, 大的累計(jì)變形量為形變奧氏體內(nèi)提供了大量位錯(cuò)和變形帶, 有利于增加形核位置, 提高形核率, 細(xì)化晶粒。熱軋組織細(xì)小且較為復(fù)雜, 主要由貝氏體和馬氏體組成, 存在很少量的多邊形鐵素體, 晶粒十分細(xì)小, 僅為1-2 μm。
?。?） 較大的冷軋壓下率（70%）促進(jìn)晶粒細(xì)化。在低溫下的大變形使硬質(zhì)相破碎和韌性相拉長(zhǎng), 晶粒內(nèi)部產(chǎn)生大量的位錯(cuò)和形變帶, 有利于退火過程中奧氏體的形核和細(xì)化。
?。?） 較低的退火溫度和較短的退火時(shí)間可有效避免高溫相區(qū)退火時(shí)晶粒的長(zhǎng)大, 從而得到細(xì)小的鐵素體和奧氏體晶粒, 直接影響馬氏體板條的粗細(xì)。由于Mn含量的增加降低了Ac1和Ac3點(diǎn), 使試驗(yàn)?zāi)湍グ逶谙鄬?duì)較低的溫度下就達(dá)到高溫兩相區(qū), 從而降低了退火溫度。試驗(yàn)鋼在800℃退火即能夠得到91.2%的馬氏體組織, 而且采用連續(xù)退火工藝, 退火時(shí)間較短，為100 s。
（4） 退火過程中的快冷階段由于Mn 顯著降低了 Ms點(diǎn)而得到較大的過冷度，有利于細(xì)化馬氏體板條。
（5） 較低的時(shí)效溫度（240℃）有利于馬氏體回火中在消除部分殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)上阻礙馬氏體板條的大量合并, 從而避免馬氏體板條束的顯著粗化。
上述措施有效促進(jìn)了晶粒細(xì)化, 鐵素體尺寸為1-2 μm, 馬氏體板條束有效晶粒尺寸為0.2-1.5 μm, 從而使耐磨板的強(qiáng)度和塑韌性得以提高。