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飞机起落架是飞机四大关键部件(发动机、机翼、机身、起落架)之一。起落架是飞机起飞、着陆系统,是飞机上的关键受力部件,要承受很大的载荷和强烈的冲击,直接关系到飞机和乘员的安全,因此对飞机的性能和安全起着十分重要的作用。因此,作为国内外飞机起落架以及相关重要零件的主要材料,超高强度300M钢在性能要求上应保证具有很高的强度和良好的韧性。本研究以300M钢为实验材料,采用坩埚式盐浴炉对其进行Q-P工艺以及Q-P-T工艺热处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子万能试验机、X射线衍射(XRD)等实验手段对其组织和性能进行分析,研究了300M钢Q-P以及Q-P-T热处理工艺中奥氏体化温度、奥氏体化保温时间、淬火温度、配分时间、配分温度、回火温度和回火时间等工艺参数对显微组织,如钢中残余奥氏体、马氏体和析出物的含量、形貌和分布,以及显微组织对力学性能的影响,分析了不同工艺下的力学性能变化规律。主要研究结果如下：1.经过一步Q-P法处理后的力学性能要远远优于传统的Q-T工艺处理后的力学性能。本实验中一步法的最佳工艺为：870(1h)-250-250(2h),该工艺下抗拉强度可达2055MPa,延伸率14.0%,强塑积28770MPa%,残余奥氏体体积百分比为4.82%。残余奥氏体以薄膜状或者点状分布于马氏体板条间,使钢的韧性得到一定提高,局部马氏体基体中分布了一定量长度为100-200nm的短杆状ε-碳化物,起到弥散强化作用。2.二步Q-P法处理后的300M钢的抗拉强度要明显低于一步Q-P法处理后,而延伸率却大幅提高,强塑积显著提高。在870(1h)-220-350(1h)热处理工艺下,300M钢的抗拉强度为1542MPa,延伸率24.5%,强塑积高达37779MPa%。残余奥氏体以条状分布于马氏体板条之间,其体积分数为5.81%。延伸率在350℃时配分处理后达到最大,在400℃配分处理后则明显下降,这是由于高温长时间配分后残余奥氏体发生了分解。3.经Q-P-T热处理后300M钢的力学性能均低于只经过Q-P处理试样,其中高温回火后力学性能下降较明显。4.在回火温度250℃的Q-P-T工艺处理后,试样中析出了大量的ε-碳化物,但300M钢的强度没有提高,这是由于马氏体板条本身碳含量的下降,使马氏体的强度降低。另外,碳化物从奥氏体析出的过程中,残余奥氏体的含碳量减少,残余奥氏体的稳定性降低,在拉伸变形过程中,残余奥氏体的形变诱导相变而起到的强化作用减弱。因此,低温回火过程中300M钢的强化是相变强化和析出强化共同作用的过程。5.在回火温度500℃的Q-P-T工艺处理后,马氏体板条的分解,使强度明显下降。同时,高温回火过程中残余奥氏体大量分解也是引起强韧性降低的主要原因。