馬欣欣 劉潤(rùn)博

河鋼集團(tuán)邯鋼公司（056000）

1 試驗(yàn)方法

本次實(shí)驗(yàn)采用雙相鋼經(jīng)真空感應(yīng)爐熔煉，通過6道次的熱軋工作達(dá)到5 mm厚，最終的熱軋溫度為870℃，過水冷卻至650℃時(shí)取出，此時(shí)冷軋的壓下率已經(jīng)高達(dá)80%。將已經(jīng)冷軋過的試驗(yàn)品按照長(zhǎng)200 mm，寬50 mm的規(guī)格進(jìn)行切割，通過Gleeb-3500模擬退火。在臨界區(qū)的退火溫度分別是830℃、800℃及780℃3種，根據(jù)實(shí)際情況選擇需要退火的溫度。經(jīng)過50 s的保溫后，恒速降溫至450℃時(shí)，保溫15 s，進(jìn)行熱鍍鋅，最后空冷至室內(nèi)溫度即可。退火后對(duì)試驗(yàn)品進(jìn)行性能的測(cè)試，拋光后使用光學(xué)顯微鏡觀察其內(nèi)部的組織。

工業(yè)生產(chǎn)樣品取自首鋼順義冷軋現(xiàn)場(chǎng)，熱處理工藝為800℃臨界區(qū)保溫，后以約10℃/s的速度緩冷至750℃，再以約50℃/s的速度快冷至460℃，保溫15 s。最后采用Lepera試劑著色，運(yùn)用imagepro-plus軟件對(duì)鐵素體平均晶粒尺寸及第二相 (馬氏體+貝氏體)體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行了定量分析。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 試驗(yàn)性能

對(duì)實(shí)驗(yàn)室的成品和工業(yè)生產(chǎn)中的成品進(jìn)行對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，在不同退火溫度的臨界區(qū)下生產(chǎn)出來的成品和工業(yè)手法生產(chǎn)出來的成品，在抗拉強(qiáng)度上幾乎相差無幾，強(qiáng)度均超過了600 MPa。但是在伸長(zhǎng)率上，實(shí)驗(yàn)室所生產(chǎn)出來的成品要低于20%，工業(yè)手法生產(chǎn)出來的成品在伸長(zhǎng)率上高達(dá)30%以上。而實(shí)驗(yàn)室的成品不管是在抗拉強(qiáng)度上，還是在屈服強(qiáng)度上都會(huì)隨著臨界區(qū)退火溫度的上升而不斷增大，其伸長(zhǎng)率則不斷下降。

2.2 組織觀察結(jié)果

在進(jìn)行熱工藝的處理時(shí)，通過觀察儀器可以看出，在低溫退火的過程中，產(chǎn)品的組織內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一定量的鐵素體組織和馬氏體，同時(shí)還會(huì)有少部分的貝氏體。但靠近臨界區(qū)，隨著溫度逐漸上升則鐵素體的含量明顯減少，貝氏體的含量明顯增加。在這個(gè)過程中還會(huì)出現(xiàn)高錳馬氏體邊圈，高錳馬氏體邊圈的出現(xiàn)是因?yàn)殄i在馬氏體內(nèi)部的擴(kuò)散速率和鐵素體內(nèi)部的擴(kuò)散速率有著明顯的不同，所以在擴(kuò)散的過程中，會(huì)不斷地向鐵素體的晶界聚集，并且在冷卻時(shí)不斷地進(jìn)行淬透，形成了高錳馬氏體邊圈。在顯微鏡下觀察時(shí)，可以看到經(jīng)過3種溫度的臨界退火區(qū)都出現(xiàn)了馬氏體高亮邊圈，但是溫度越高，馬氏體的含量越低。

3 試驗(yàn)分析

3.1 性能分析

對(duì)兩種生產(chǎn)工藝的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，沒有設(shè)立緩冷段的工業(yè)生產(chǎn)工藝，在面對(duì)擁有不同退火溫度的實(shí)驗(yàn)室制品工藝時(shí)，雙相鋼的強(qiáng)度平均值比實(shí)驗(yàn)制品低，但是在伸長(zhǎng)性能上要高出2倍。并且兩種成品在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的過程中，都出現(xiàn)了連續(xù)屈服的現(xiàn)象，同時(shí)還擁有比較高速的加工硬化速率，延遲局部縮頸的產(chǎn)生。

3.2 組織分析

利用顯微鏡或者是光學(xué)掃描鏡可以看到，通過工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有比較明顯的雙相鋼的組織特征，不管是鐵素體還是馬氏體/貝氏體，分布都比較合理，是理想的熱鍍鋅雙相鋼的組織形貌。而實(shí)驗(yàn)室制作的成品雙相鋼第二相體積分?jǐn)?shù)要比工業(yè)生產(chǎn)的制品大，但鐵素體的平均晶粒比較少。

4 試驗(yàn)結(jié)論

臨界區(qū)退火溫度對(duì)雙相鋼的力學(xué)性能的影響非常大，隨著臨界區(qū)退火溫度的上升，一方面，碳和合金元素易于向奧氏體富集，使得奧氏體的淬透性升高；另一方面，由于奧氏體體積分?jǐn)?shù)的增加，新生奧氏體碳濃度降低，造成退火后冷卻過程中貝氏體相變區(qū)擴(kuò)大，促進(jìn)貝氏體相變的進(jìn)行，相變得到的貝氏體量增加。因此，在保證必要抗拉強(qiáng)度的條件下，熱鍍鋅雙相鋼在較低溫度臨界區(qū)退火，往往能得到較好的強(qiáng)度與塑性。

5 結(jié)語

通過文章的分析和研究可以發(fā)現(xiàn)，熱處理工藝對(duì)冷軋熱鍍鋅雙相鋼組織與性能的影響比較顯著，因此，需要重視熱處理工藝對(duì)冷軋熱鍍鋅雙相鋼組織與性能的影響，有針對(duì)性地進(jìn)行生產(chǎn)和開發(fā)。