近日，國際材料領域頂級綜述期刊《Materials Science and Engineering R: Reports》在線發表了清華大學材料學院的長篇綜述論文“Fundamentals and application of solid-state phase transformations for advanced high strength steels containing metastable retained austenite”。該論文共計39頁，35張圖，373篇參考文獻。論文第一作者為博士生代宗標，通訊作者為陳浩副教授。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mser.2020.100590

先進高強鋼力學性能的不斷提升對于汽車、船舶和航空等制造業的長遠發展至關重要。由于亞穩殘余奧氏體在形變過程中具有相變誘發塑性效應，在先進高強鋼中引入適量的亞穩殘余奧氏體能夠有效提升其力學性能。固態相變是實現上述目標的關鍵手段。因此，研究人員一直致力于通過固態相變來調控先進高強鋼中亞穩奧氏體的含量和穩定性，進而提高其強度和塑性，如圖1所示。

圖1. 先進高強鋼的（a）種類和（b）微觀組織特點。

本文中，作者簡要回顧了相變誘導塑性（TRIP）鋼、無碳化物貝氏體（CFB）鋼、淬火-分配（Q&P）鋼和中錳鋼的微觀組織設計目標，成分選擇和工藝優化。從元素配分與界面遷移的交互作用角度，重點探討了近十年關于上述鋼種微觀組織調控所涉及的固態相變機理研究結果，特別是Q&P鋼生產過程中涉及的元素配分、馬氏體/奧氏體界面遷移、貝氏體相變和碳化物析出（見圖2和3），以及中錳鋼生產過程中涉及的碳化物析出-溶解和奧氏體逆相變（見圖4和5）。

綜上所述，本文不僅僅是簡單描述相關研究結果，更是嘗試從熱力學-熱動力學角度系統呈現這些發現，以便為學術界和工業界提供一個較為完整的概念和理論框架。最后，作者總結了先進高強鋼微觀組織設計及工業生產中存在的問題，并展望了未來先進高強鋼的研發方向。

圖2. Q&P工藝及其涉及的固態相變：馬氏體相變；元素配分-馬/奧界面遷移；貝氏體相變；碳化物析出。

圖3. QP1180鋼微觀組織的EBSD圖像。

圖4. 中錳鋼奧氏體逆相變工藝及其涉及的固態相變：奧氏體逆相變；碳化物析出-溶解和奧氏體逆相變。

圖5. （a）熱軋和（b）冷軋中錳鋼微觀組織的EBSD圖像。