此实验用材料为国内某钢厂提供的SHS-1二次硬化型超高强度钢,该材料和国外同类型二次硬化型超高强度钢相比,纯净度和力学性能水平还有一定差距。本实验以改善材料的组织和力学性能为目的,探究了夹杂物和回火温度对其影响规律,最后得到以下研究成果:经过研究发现,铝元素的添加容易使材料产生各向异性较差的氧化铝型夹杂物,其形貌不规则,在尖端处容易造成应力集中,进而容易萌生裂纹并促进其生长;但是添加镧元素后,夹杂物得以改性,组织转而生成各向异性好的球形夹杂物,材料的力学性能因此得以改善。使用CT三维检测技术,检测到了高、低密度夹杂物和气孔,且尺寸较小。一次回火处理后发现:随着回火温度升高,马氏体板条的方向发生改变,板条边界逐渐模糊、扭曲和交织,残余奥氏体含量降低,同时有细小的碳化物生成并且弥散分布;在500℃时,材料的综合力学性能最优;进一步升高回火温度,马氏体板条和碳化物发生粗化现象,同时生成逆转奥氏体,材料的力学性能因此降低。材料在500℃回火处理之后,强度达到1800MPa以上,为了探究其强度再次提高的可能性,材料进行二次回火处理,在500℃时,其力学性能较其它二次回火温度更好,并且强度高于一次500℃回火,韧性有所降低,但在可接受范围内,此二次回火温度下的微观组织有更多细小的碳化物,并且均匀分布在马氏体基体中,使材料的力学性能较一次回火有一定的提升。同样,二次回火温度过高,马氏体板条和碳化物会发生粗化现象,同时生成薄膜状的细长逆转奥氏体,力学性能因此降低。二次硬化型超高强度钢中回火马氏体、碳化物、位错、残余奥氏体以及逆转奥氏体都会对材料的强韧化水平有较大的影响。淬火马氏体板条的位向在回火过程中会发生改变,可以形成相互交织的回火马氏体来强化组织,但高温回火时,板条会发生粗化现象;基体中有高密度位错和细小碳化物,前者可以在运动时被后者钉扎,甚至可以形成位错环,阻碍位错的进一步运动,进而强化组织;残余奥氏体的存在,会降低材料的强度,提高材料的韧性,而逆转奥氏体可以在不降低材料强度的基础上提高材料的韧性。