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随着全球经济的迅速发展以及承受重载的桥梁、大型高性能船舶的出现,对钢铁材料的性能提出了更高的要求,即轻量化和高性能化。因此,开发高强度兼具良好塑性的新钢种具有重要意义。本课题主要以25Mn2SiCr和25Mn2SiCrV两种钢为研究对象,通过对其进行一步法和两步法QP处理,研究了材料化学成分以及热处理工艺对其组织和性能的影响,得出如下结论:1.25Mn2SiCr钢910℃奥氏体化后,于不同温度进行5min一步法分配处理,钢的残余奥氏体量随分配温度的升高先升高后降低,在230℃获得最大值(7.0%)。将该钢910℃奥氏体化后,淬火至230℃,然后于400℃进行两步法分配处理,发现230℃保温30s时,获得的残余奥氏体最多(10.4%),分配温度提高,残余奥氏体量又减少。V的加入不仅使材料的分配处理温度有所提高,而且获得的最大残余奥氏体量也增加。其中,一步法260℃分配处理获得的最大奥氏体量为7.7%,两步法260℃×90s淬火+400℃×90s分配处理获得的最大奥氏体量为12.3%。2.一步法分配处理后,随着分配温度的提高,两种钢的强度逐渐降低,塑性先增加后降低。25Mn2SiCr钢在230℃×5min进行分配处理时,力学性能达到最佳值(Rm=1688MPa,Rel=1205MPa,A=17.2%,Z=52.0%),强塑积为29.0 GPa·%,比常规淬火回火处理的材料提高了约44%,比锻态处理的提高了约46%。加入V后,25Mn2SiCrV钢在260℃分配时获得最佳综合力学性能(Rm=1687MPa,Rel=1224MPa,A=18.3%,Z=53.4%),强塑积为30.9 GPa·%,其比不加V的25Mn2SiCr钢提高了约6%。3.两步法分配处理时,随分配时间的延长,材料的强度降低,延伸率和断面收缩率逐渐升高。随着分配温度的升高,强度、延伸率和断面收缩率均降低。25Mn2SiCr钢在230℃×30s淬火后于400℃×90s进行分配处理获得了最佳力学性能(Rm=1675MPa,Rel=1201MPa,A=19.5%,Z=54.0%),其强塑积为32.7 GPa·%。比一步法的最佳值,提高了约12%。25Mn2SiCrV钢260℃×90s淬火,再经400℃×90s分配处理时获得最优异的综合力学性能(Rm=1669MPa,Rel=1256MPa,A=20.1%,Z=55.1%),强塑积为33.6 GPa·%。这一数值比不加V的25Mn2SiCr钢提高了近3%。4.微观组织观察结果表明:无论是一步法还是两步法QP处理,两种材料均是由典型的板条M和残余奥氏体组成,残余奥氏体存在于M板条之间,并以薄膜的形式存在,其中一步法的残余奥氏体膜较薄,两步法处理的残余奥氏体膜较厚。V的加入不能改变板条M的组织形态,但使M板条的长度及束的尺寸变小,M板条之间的残余奥氏体数量增多。