在不显著降低延展性的情况下提高奥氏体钢不锈钢（ASS）的屈服强度一直是一项长期存在的技术挑战。ASS由于TRIP/TWIP效应而具有高延展性，可以减轻应力集中、防止空隙形核、增强加工硬化和延缓颈缩。传统ASS的屈服强度通常较低（200~500 MPa），并且它们的抗变形能力略显不足。前期研究工作表明，通过晶粒细化、位错强化、沉淀强化和异质硬化可以提高奥氏体钢的屈服强度。然而，单一的强化机制通常不足以在奥氏体钢中获得超过1GPa 的超高屈服强度。近年来，新型的强韧化方法（化学边界工程、高密度位错工程和低错配度-高密度析出硬化）相继被提出，但这些研究报绝大多数都集中在以体心立方 (bcc) 基体相为主要微观结构钢种上，虽然获得了超高的屈服强度，但其延展性（<30%的均匀伸长率）仍略显不足。因此，结合多种强化策略来显着提高钢的屈服强度，同时将其延展性保持在30%以上，在技术上仍然具有挑战性。

北京科技大学协同创新中心武会宾等人通过创新地结合“冷轧+快速逆转变退火+低温回火”(CFT) 工艺，获得了超高屈服强度 (~1.4 GPa) 和塑性 (~37% 均匀伸长率) 的奥氏体钢（CFT钢）。这种 CFT 钢显示出由逆转变奥氏体和部分再结晶奥氏体组成的异质层状显微组织。超高屈服强度归因于由高密度位错、纳米/超细晶和纳米级析出物引起的协同强化机制。获得的高延展性归因于高密度位错诱导强化的相变诱导塑性 (TRIP) 效应以及晶粒细化引起显著的孪晶诱导塑性 (TWIP) 效应。该研究为开发高强塑面心立方结构奥氏体钢提供了理论依据和技术支撑。相关研究成果以题“Strength-ductility synergy in a 1.4 GPa austenitic steel with a heterogeneous lamellar microstructure”发表在Journal of Materials Science & Technology上。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030221007829