超高強度耐磨板以相變強化為基礎, 具有低屈強比, 高初始加工硬化率, 良好的強度和塑性的配合等特點。但是，目前能在汽車制造業(yè)中應用的超高強度耐磨板大多在1000 MPa級以下, 對1000 MPa級以上的研究比較缺乏, 而且高強、超高強度耐磨板大多成分設計復雜, 增加了工業(yè)化的難度, 其強化手段基本為相變強化、固溶強化等，比較單一。最近，科研工作者從經(jīng)濟化、輕量化的角度出發(fā), 不添加其他合金元素, 應用細晶強韌化原理研發(fā)了一種超高強度耐磨板。這種耐磨板的屈服強度為873 MPa, 抗拉強度達到1483 MPa，表現(xiàn)為連續(xù)屈服的特征, 斷后總伸長率達到11%, 屈強比為0.58, 其強塑積為16.32 GPa%，斷口灰色無光澤, 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：

　　一、成分設計：

　　主要化學成分(質(zhì)量分數(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, 在成分設計上, 所研發(fā)的耐磨板顯著提高Mn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)的設定, 對晶粒細化起到了關(guān)鍵作用。

　　二、熱處理工藝設計：

　　（1） 熱軋工藝采取五道次軋制, 每道次的相對壓下量分別為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, 大的累計變形量為形變奧氏體內(nèi)提供了大量位錯和變形帶, 有利于增加形核位置, 提高形核率, 細化晶粒。熱軋組織細小且較為復雜, 主要由貝氏體和馬氏體組成, 存在很少量的多邊形鐵素體, 晶粒十分細小, 僅為1-2 μm。

　　（2） 較大的冷軋壓下率（70%）促進晶粒細化。在低溫下的大變形使硬質(zhì)相破碎和韌性相拉長, 晶粒內(nèi)部產(chǎn)生大量的位錯和形變帶, 有利于退火過程中奧氏體的形核和細化。

　?。?） 較低的退火溫度和較短的退火時間可有效避免高溫相區(qū)退火時晶粒的長大, 從而得到細小的鐵素體和奧氏體晶粒, 直接影響馬氏體板條的粗細。由于Mn含量的增加降低了Ac1和Ac3點, 使試驗耐磨板在相對較低的溫度下就達到高溫兩相區(qū), 從而降低了退火溫度。試驗鋼在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點而得到較大的過冷度，有利于細化馬氏體板條。

　?。?） 較低的時效溫度（240℃）有利于馬氏體回火中在消除部分殘余應力的基礎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。

　　上述措施有效促進了晶粒細化, 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, 從而使耐磨板的強度和塑韌性得以提高。