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传统的Cr13型马氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性,经传统的淬火-回火工艺处理后,有较高的强度、硬度,但往往塑韧性较差。淬火-配分(Q&P)工艺是针对马氏体钢提出的新的热处理工艺,处理后得到马氏体＋残留奥氏体的复相组织,马氏体能够提高机体强度,奥氏体能够改善材料的塑韧性。本文就是通过淬火-配分处理在显微组织中引入一定体积分数的残留奥氏体来改善材料的塑韧性。本文以30Cr13钢为研究对象,针对奥氏体化温度、奥氏体化时间和淬火中止温度三种工艺参数设计多种Q&P热处理制度。利用激光共聚焦显微镜、X-射线衍射仪和透射电镜等分析测试方法,并结合综合力学性能测试,研究了不同Q&P处理制度对实验钢组织与性能的影响规律。研究结果如下:1.30Cr13钢在铁素体＋碳化物两相区退火,退火制度为:900℃C保温2小时后,随炉冷却至500℃后,空冷至室温。退火后的显微组织为铁素体＋颗粒状碳化物,洛氏硬度值为5.5HRC,易于切削加工。2.30Cr13钢在轧制至1.8mm厚的过程中需要进行工业化退火,以减小热轧板的应力集中,加工硬化,降低钢板硬度并改善碳化物分布,以便后续的冷轧进行。工业化退火的制度为:随炉升温至900℃C后,保温2小时,随炉冷却至室温。退火温度选在铁素体＋碳化物两相区,退火后的组织为铁素体＋颗粒状碳化物,碳化物分布均匀。冷轧后要进行再结晶退火,退火制度为:740℃保温2小时后,随炉冷却。再结晶退火温度也选在铁素体＋碳化物两相区,退火后的显微组织为等轴状铁素体晶粒＋颗粒状碳化物,碳化物分布均匀。3.30Cr13钢经1080℃奥氏体化1小时后淬火到不同温度,然后在450℃盐浴中保温20min配分。残留奥氏体含量随淬火中止温度升高而增加,屈服强度、抗拉强度、冲击功和洛氏硬度都随淬火中止温度升高而降低,延伸率随淬火中止温度升高呈极值变化。当淬火中止温度为50℃时,试样既具备高硬度又具备良好的塑韧性,是最佳的强塑性组合:Hardness=44.0HRC;Rp0.2=1146MPa;Rm=1261MPa;A=16.7%;AKV=12.8J。4.30Cr13钢薄板经1100℃奥氏体化6-12min后,淬火至30℃C,然后在450℃C盐浴中保温10min配分。残留奥氏体含量和延伸率随奥氏体化时间的延长呈极值变化,屈服强度、抗拉强度和洛氏硬度随奥氏体化时间的延长单调下降。当奥氏体化时间为10min时,试样获得最佳的力学性能,同时具备高强度、高硬度和良好的塑韧性:Hardness=45.1HRC;Rp0.2=1133MPa;Rm=1497MPa;A=17.4%;此时的奥氏体含量为11.4%。