Achieving 2.2 GPa Ultra-High Strength in Low-Alloy Steel Using a Direct Quenching and Partitioning Process
Notice bibliographique
Résumé
Advanced high-strength steels (AHSS) have a wide range of applications in equipment safety and lightweight design, and enhancing the strength of AHSS to the ultra-high level of 2 GPa is currently a key focus. In this study, a new process of thermo-mechanical control process followed by direct quenching and partitioning (TMCP-DQP) was developed based on Fe-0.4C-1Mn-0.6Si (wt.%) low-alloy steel, and the effects of microstructure evolution on mechanical properties under TMCP-DQP process and conventional hot rolled quenched and tempered process (HR-QT) were comparatively studied. The results show that the TMCP-DQP process not only shortened the processing steps but also achieved outstanding comprehensive mechanical properties. The TMCP-DQP steel exhibited a tensile strength of 2.23 GPa, accompanied by 11.9% elongation and a Brinell hardness of 624 HBW, with an impact toughness of 28.5 J at -20 °C. In contrast, the HR-QT steel exhibited tensile strengths ranging from 2.16 GPa to 1.7 GPa and elongations between 5.2% and 12.2%. The microstructure of TMCP-DQP steel primarily consisted of lath martensite, containing thin-film retained austenite (RA), nanoscale rod-shaped carbides, and a minor number of nanoscale twins. The volume fraction of RA reached 7.7%, with an average carbon content of 7.1 at.% measured by three-dimensional atom probe tomography (3DAP). Compared with the HR-QT process, the TMCP-DQP process resulted in a finer microstructure, with a prior austenite grain (PAG) size of 11.91 μm, forming packets and blocks with widths of 5.12 μm and 1.63 μm. The TMCP-DQP process achieved the ultra-high strength of low-alloy steel through the synergistic effects of grain refinement, dislocation strengthening, and precipitation strengthening. The dynamic partitioning stage stabilized the RA through carbon enrichment, while the relaxation stage reduced a small portion of the dislocations generated by thermal deformation, and the self-tempering stage eliminated internal stresses, all guaranteeing considerable ductility and toughness. The TMCP-DQP process may offer a means for industries to streamline their manufacturing processes and provide a technological reference for producing 2.2 GPa grade AHSS.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».