目前，热轧钢在汽车和其他的机械应用中受到了强烈的关注，尤其对于铁路用钢，代替等强度淬火回火钢具有重要意义。其他的应用包括移动式吊车构件、推土机装备、横梁构件汽车悬架构件及焊接梁构件。热轧钢因省去了常规的热处理过程，从而可以降低成本节约能源。

　　合金设计

　　100-110ksi热轧钢的开发基础是通过冶金设计和控制轧制获得热轧产品最佳的铁素体和贝氏体组织配合。硼和钼是促使形成贝氏体组织的两个主要元素，硼偏集到奥氏体/铁素体晶界，通过与品格缺陷(例如位错和空位)强烈的相互作用抑制铁素体形核。换句话说，硼使铁索体c曲线向右移。

　　钼延缓铁索体从原始奥氏体中析出，降低贝氏体转变温度B，强化硼的作用和保证获得细小的贝氏体组织。事实上.完全贝氏体组织钢的屈服强度可达150ksi基于铁索体一贝氏体组织的100～110ksi屈服强度的热轧钢由下列五种因素决定：

　　Mn、Si等的固溶强化作用。

　　②热机械处理的细化晶粒作用。

　　③与Nb、Ti台金形成碳化物颗粒的弥散强化作用

　　④在板条贝氏体内的位错亚结构(Mo、Mn、Nb、Ti和B合金化产生的位错强化)。

　　⑤滑移带长度，包括贝氏体束和板条的尺寸。

　　结果与讨论

　　1.化学成分与组织

　　屈服强度100～ll0ksi钢的组成元素有C—Mn—Si—Nb—Ti—Mo—B，主要目的是获得最好的强韧性配合是屈服强度100ksi热轧产品的典型扫描电镜组织该组织由细小的粒状多边形铁素体和低温转变产物贝氏体组成，铁索体与细小的亚晶结构形成轮廓分明的晶粒。相比之下，贝氏体有清晰的外形。

　　2.动力学连续冷却转变特性

　　采用变形膨胀计测定的超高强度热轧钢的连续冷却转变曲线，试样加热到120o℃，在970"C和870"C变形，然后冷却到室温。Ac，和Ac3的温度分别是816℃和912℃。以大于l6℃/s的速度冷却时，随着贝氏体的增加铁索体的体积分数减小，冷却速度超过7O～75℃/s时形成马氏体。

　　3.拉伸特性和冲击韧性

　　横向屈服强度109～l14ksi，总的伸长率18%-25%。采用夏氏冲击试验测定的最小吸收能量25英尺/磅，试验温度40℃，纵向试样。通过以下途径获得热轧产品超高强度和良好的韧性。

　　.控制轧制

　　.细小的晶粒尺寸。

　　.析出和显微组织硬化。

　　.低温转变产物一贝氏体。

　　.低s含量和通过Ca处理控制硫化物形态。

　　4边缘成形性

　　边缘成形性定义为剪切边缘抗断裂或过度变薄的能力。采用美国材料试验协会半导向弯曲试验方法对金属材料的可延性进行评价(ASY.ME一290)。半导向弯曲试验评价材料在弯曲过程抗开裂的能力。

　　5低循环疲劳试验

　　应变控制低循环疲劳试验按AM规范E6o6和8TP465执行。所有试验都在室温下进行，采用0.02英寸膜寸/秒的应变率，应变系数R=0.1(R=Rmin/Rmax)。在第一次试验中，循环的频率从066Hz变化到5Hz直到确定出半寿期特性。然后，循环频率增加到5～20Hz直到断裂。把在疲劳半寿期附近获得的滞后回路作为稳定回路，对应的应力—应变值用于疲劳分析中。用连续负载监视器检测裂纹的出现。

　　循环应力—应变特性。单向真应力—应变曲线和循环真应力一应变曲线的比较。对应单向和循环真应力—应变超高强度热轧钢的特性。循环屈服强度(116.8ksi)和单向屈服强度(1145ksi)几乎相同，这与它们各自的应力～应变曲线的对比是相似的。这些数据说明超高强度热轧钢不发生循环硬化或软化，并且单向应力一应变特性对循环应变不敏感，然而循环硬化指数和强度系数都分别比他们对应的单向特性大。

　　循环应变控制特性与失效时的反复次数2Nf的关系曲线。构成总应变的弹性应变和塑性应变分量也标在图中。弹性和塑性线的斜率分别是疲劳的强度指数(b)和可延性指数(c)。弹性和塑性线用2Nf=1线的截距分别是疲劳强度系数和可延性系数e。弹性和塑性曲线相交的2N值定义为临界寿命。

　　高强度热轧钢既不循环硬化也不循环软化。换句话说，这种钢反复应变时显然能够保持单向应力—应变的特性。