近年來，美國和歐洲國家出于對(duì)逐漸提高的安全標(biāo)準(zhǔn)以及降低汽車重量而減少CO2排放量的考慮，把發(fā)展新一代汽車用高強(qiáng)度、輕量化鋼鐵材料作為重要的研究課題。資料表明，汽車自身重量每減少10%，可節(jié)省燃油3%～7%。目前已開發(fā)出的高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼有低合金鋼、雙相鋼、TRIP鋼、TWIP鋼和馬氏體鋼等。近幾年淬火分配(Q＆P)馬氏體鋼正是在這樣的背景下發(fā)展起來的。

最早提出Q＆P熱處理工藝的是美國的Speer教授等。Q＆P鋼的熱處理工藝如下:將鋼在單相奧氏體區(qū)或兩相區(qū)(奧氏體+鐵素體)等溫后先淬火至Ms-Mf間一定的溫度，形成一定數(shù)量的馬氏體和殘留奧氏體，再在Ms-Mf間或在Ms以上一定的溫度停留，使碳由體心立方的馬氏體向面心立方的奧氏體分配，形成富碳?xì)埩魥W氏體。為穩(wěn)定殘留奧氏體，Q＆P工藝所用鋼中含Si，Al等元素，以阻礙Fe3C的析出，使周圍碳充分地自馬氏體分配到奧氏體，從而使奧氏體在隨后的冷卻至室溫過程中不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

Q＆P工藝最大的優(yōu)點(diǎn)是可以通過控制殘留奧氏體含量而獲得強(qiáng)塑性綜合性能。含Si，Al鋼的Q＆P工藝可分為兩種，即一步法和二步法。QT=PT的稱為一步(1-step)處理，QT≠PT的(一般PT>QT)為兩步(2-step)處理，其中，QT和PT分別表示淬火溫度和碳分配溫度。由于Q＆P理論中的CPE模型是要求抑制碳化物的析出，據(jù)此徐祖耀指出了Q＆P熱處理工藝自身的弱點(diǎn)，即沒有挖掘析出強(qiáng)化的作用，同時(shí)排斥了大量含Si鋼的Q＆P處理。為此，徐祖耀提出了

淬火－分配－回火(Q-P-T)熱處理工藝，其目的是通過析出強(qiáng)化獲得比Q＆P鋼強(qiáng)度更優(yōu)的Q-P-T鋼，同時(shí)也具有良好的塑性。事實(shí)上，在眾多Q＆P鋼的文獻(xiàn)報(bào)道中，已經(jīng)觀察到了過渡型碳化物的析出。

在Q＆P鋼研究的基礎(chǔ)上，采用在鋼中加入Nb和V兩種強(qiáng)碳化物形成元素，通過回火使馬氏體基體析出彌散分布的碳化物，由此開發(fā)得到強(qiáng)度更高的淬火－分配－回火(Q-P-T)鋼。Q-P-T鋼的研究與開發(fā)，不僅對(duì)Q-P-T鋼組織和性能的設(shè)計(jì)和控制有重要實(shí)際意義，而且對(duì)開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低碳硅錳高強(qiáng)度Q-P-T鋼，進(jìn)一步推動(dòng)我國的汽車工業(yè)發(fā)展具有重要的實(shí)用價(jià)值。

Q-P-T鋼中殘留奧氏體含量的多少與淬火溫度有著極其密切的關(guān)系，存在一個(gè)最佳淬火溫度，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)中含碳量為0.17%的T5鋼，其最佳淬火溫度為270℃，此時(shí)其綜合強(qiáng)韌性能最好:抗拉強(qiáng)度達(dá)到1410MPa，塑性為16%;Q-P-T鋼的強(qiáng)度主要取決于馬氏體基體的含量，而鋼的塑性主要來自于馬氏體條間的膜狀殘留奧氏體含量;Nb和V等微合金元素的加入，通過細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化，可以有效地提高鋼的強(qiáng)度性能。