淬火配分(Quenching and Partition,Q&P)工艺先通过不完全淬火获得马氏体,再控制碳从马氏体向未转变奥氏体的配分,最后淬火至室温获得马奥组织,可以有效地提高强度钢的塑性和韧性。Speer等提出了根据一次淬火马氏体计算各项比例的方法,王存宇据马氏体相变组织不均匀性初步探讨了理论计算和实测值得差异,本文在此基础上,用含碳量为0.2-0.5wt.%的5种高硅CrNiMo系合金结构钢为对象,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和单轴拉伸试验等多种方法,系统研究了一次淬火马氏体比例对试验钢微观组织、残留奥氏体量和单轴拉伸性能的影响。试验钢经Q&P工艺热处理后获得一次淬火马氏体、二次淬火马氏体、残留奥氏体构成的多相组织,随着一次淬火马氏体比例的增加二次淬火马氏体的尺寸和数量都逐渐减少,残留奥氏体的量先增大后减小,当一次淬火马氏体比例为30%-50%时,未转变奥氏体的尺寸相对均匀细小,容易吸收更多的碳而使残留奥氏体的量增大,不同含碳量的试验钢的微观组织和力学性能随着一次淬火马氏体比例的变化规律相同。随着一次淬火马氏体比例的增加,试验钢抗拉强度逐渐降低,屈服强度和断面收缩率逐渐升高,断后伸长率和强塑积先升高后降低,残留奥氏体的量和稳定性决定了钢的塑性,残留奥氏体的TRIP效应使钢获得了高塑性和高强塑积,随着一次淬火马氏体比例的增加,一次淬火马氏体和二次淬火马氏体的纳米硬度逐渐增加,含碳量高以及板条细小决定了二次淬火马氏体的纳米硬度高于一次淬火马氏体,单轴拉伸条件下微孔洞主要形成于大尺寸夹杂物,未发现二次淬火马氏体形成微孔洞的现象。