热轧双相钢的轧制工艺研究

近年来，随着汽车向节能、减重和安全性方向发展，热轧双相钢以其高强度和高成型性能，已广泛地用于制造汽车加强板、车轮、底盘、保险杠、车体各种框架等构件。可减轻重量20-30%，符合汽车材料轻量化、高性能、安全环保节能的发展主题，逐渐成本汽车用钢的首选钢种之一。

双相钢的组织特点

双相钢是指低碳钢或低碳合金钢经过临界区热处理或控制轧制工艺而得到的，主要由铁素体（F）+少量（体积分数小于20%）马氏体（M）组成的先进高强度钢（AHSS，Advanced High-Strength Steel）.普通的高强钢是通过控制轧制细化晶粒，并通过微合金元素的碳氮化物的析出来的强化基体，而双相钢是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体相，因此其强度与韧性得到了很好的协调。双相钢的塑性和强度分别由铁素体和马氏体相的比例来决定，其力学性能特点:

(1)应力一应变曲线无不连续屈服现象

(2)具有高的加工硬化速率,尤其是初始加工硬化速率
(3)低的屈服强度和高的抗拉强度
(4)较高的延伸率
3热轧双相钢的生产工艺
采用合适的化学成分,控制带钢终轧温冷却速度及卷取温度获得铁素体+马氏体双相组这种双相钢称为热轧双相钢可分为两类
3.1低温卷取型
其原理是在终轧后的冷却过程中完成大部分的A→F相变(约80%),而在此后的快冷阶段迅速将钢带冷却至Ms点以下卷取,得F+M组织卷取温度一般低于300℃,避免贝氏体形成,同时也避免了铁素体的时效和马氏体的自回火。其特点是减少了合金元素含量降低了成本但对工艺参数控制要求严格,尤其是终轧后的冷却工序,控制较困难,且需要采用较大功率的卷取设备,目前只有日本的新日铁、川崎制铁等厂几应用这种工艺国内采用较少。

3.2中温卷取型
其原理是适当加入Cr、Mo等合金元素提高奥氏体在常规卷取温度范围内的稳定性,在其连续冷却过程中,介于A→F和A→B转变的温度区间内有一个奥氏体亚稳无相变区间。终轧后的钢板在连续冷却过程中先完成大部分的A一F相变(80%),并在“卷取窗口”温度内进行无相变卷取,在卷取完后空冷到室温的过程中残余奥氏体转变为马氏体最终获得F+M两相组织。这种轧制方法的卷取温度为500-600℃。

结论
1.热轧双相钢的生产有中温卷取和低温卷取两种形式,低温卷取对工艺要求严格,要采用较大功率的卷取设备,中温卷取虽然由于添加合金使得成本高于低温卷取,但可在常规的卷取温度范围内卷取,应用较为普遍。
2.成份设计和控制冷却是热轧双相钢生产的
两个关健环节,成份设计确定了双相钢的CCT曲线型式,而控制冷却正是根据CCT曲线确定相应的冷却工艺,获得所需双相组织。