文章結合工業(yè)生產實際采用光學顯微鏡與掃描電鏡觀察分析了連續(xù)退火過程中退火溫度、緩冷溫度及快冷段冷速對實驗鋼組織性能的影響，從而為優(yōu)化冷軋雙相鋼實際退火工藝、為同行業(yè)工業(yè)化生產提供了借鑒。實驗表明：退火溫度對實驗鋼性能影響較大，隨溫度升高強度增加，在770~830℃退火溫度范圍內組織均為F+M，M含量隨溫度升高而增加；隨著緩冷溫度升高強度增加，組織主要為F+M，在660℃出現(xiàn)貝氏體，730℃緩冷時抗拉強度為711 MPa，從該級別鋼種看太高；冷速15~30℃/s范圍內隨冷速增加強度呈上升趨勢，馬氏體含量呈上升趨勢，產品性能均滿足600 MPa級性能要求，實驗鋼對冷速工藝窗口較寬。

現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展的主題是環(huán)保、節(jié)能、安全。汽車輕量化是解決環(huán)保、節(jié)能所采取的主要技術路線。采用高強、超高強鋼是汽車輕量化同時保證甚至提高安全性的有效措施。冷軋雙相鋼因其具有低屈強比、加工硬化能力強、易沖壓成形、良好的強度和延性匹配等諸多優(yōu)點，已被國內外汽車廠廣泛采用，稱為現(xiàn)代汽車用鋼的主要材料[1-2]。超輕鋼車體項目研究表明，雙相鋼在未來汽車車身上的用量將達到80%，具有良好的市場應用前景[3]。

冷軋雙相鋼普遍采用在先進的連續(xù)退火機組生產，其工藝包括加熱、保溫、緩冷、快速冷卻、過時效處理。連續(xù)退火各段的工藝參數對雙相鋼最終成品組織性能的影響至關重要，因此，筆者結合工業(yè)生產實際研究了退火工藝對雙相鋼成品組織性能的影響，從而優(yōu)化冷軋雙相鋼實際退火工藝，同時為同行業(yè)工業(yè)化生產提供借鑒。

實驗材料與實驗方法

實驗材料

實驗材料為國內某鋼廠600MPa級別冷軋雙相鋼，成品厚度為1.2mm，成分設計采用Si+Mn系列，見表1。

退火工藝

在國內某連退機組進行實驗鋼工業(yè)試驗，根據Thermocalc軟件計算做出CCT曲線，見圖1，根據理論研究并結合設備能力，分別進行770、800、830℃退火，720℃緩冷溫度，小于280℃快冷溫度，100m/min的帶速，研究不同退火溫度對成品組織性能的影響；退火溫度為780℃，緩冷溫度為730、700、670℃，小于280℃快冷溫度，100m/min的帶速，研究不同緩冷溫度對成品組織性能的影響；退火溫度為780℃，緩冷溫度為720℃，小于280℃快冷溫度，15、20、25、30℃/s的快冷冷速，研究不同快冷冷速對成品組織性能的影響。

組織及性能檢測

按照GB/T228中P14試樣要求加工成拉伸試樣，在Zwick/Roell Z600電子拉伸機上進行性能檢測。金相組織檢驗，在實驗鋼成品板寬度1/4處取樣，進行樣品打磨、拋光，用Lepera試劑腐蝕，利用光學顯微鏡觀察組織，用硝酸酒精腐蝕后在JSM5600LV型掃描電鏡下進一步觀察分析。

實驗結果與討論

退火溫度對組織性能的影響

退火溫度通過影響奧氏體晶粒數量、形態(tài)及其淬透性等因素來決定鋼的組織性能，溫度升高奧氏體量增加，但奧氏體中合金含量會降低，淬透性會適當降低。退火溫度對成品性能的影響見圖2(a)，隨退火溫度升高抗拉強度增高、屈服強度下降，但830℃退火時成品強度達到685MPa，從該鋼種強度級別看偏高。延伸率隨溫度升高先升高后下降，830℃退火時23.5%，但延伸率均高于相關標準要求。綜合組織性能結果，針對600MPa級雙相鋼性能要求退火溫度780~800℃時的組織性能較理想。圖3為不同退火溫度的組織照片，成品組織均為鐵素體(F)+馬氏體(M)，但隨著退火溫度升高馬氏體比率增加，820℃時馬氏體含量約為15%；780℃與800℃馬氏體比率基本相當，約為12%，但800℃比780℃時馬氏體島略大。綜合看，實驗鋼在不同退火溫度的雙相鋼特性明顯，溫度升高奧氏體含量增加，雖然奧氏體淬透性略有降低，但在25℃/s快冷冷速條件下均完成了馬氏體轉變，溫度高馬氏體含量高使抗拉強度顯著提高，當馬氏體量較高時，延伸率會降低[4]。

緩冷溫度對組織性能的影響

在連續(xù)退火機組工業(yè)生產中，為了保證機組的穩(wěn)定運行，帶鋼在保溫后要緩慢冷卻至一定的溫度后再快冷，緩冷過程對雙相鋼最終的成品組織性能有重要影響，主要有調節(jié)快冷前奧氏體含量、提高奧氏體淬透性以及純凈鐵素體基體三方面作用[5]。圖2(b)為緩冷溫度對成品性能的影響，三種緩冷溫度性能均滿足600 MPa級標準性能要求，且延伸率均較好，但730℃緩冷時抗拉強度為711MPa，從該級別鋼種看太高不合適。成品組織照片見圖4，在730℃與700℃緩冷的組織均為鐵素體(F)+馬氏體(M)，馬氏體含量分別約為15%與11%；660℃組織為除鐵素體和馬氏體外，還有少量的貝氏體。總而言之，緩冷溫度高快冷前奧氏體含量越高，在相應的快冷冷速下得到的馬氏體量越多，強度越高，660℃緩冷時未轉變奧氏體量少，雖然淬透性提高，但快冷冷速較低，所以出現(xiàn)部分貝氏體，成品強度最低[6]。

快冷冷速對組織性能的影響

快冷段冷卻速率是影響馬氏體含量的關鍵因素。分別選取冷速為15、20、25、30℃/s成品進行組織性能檢驗分析，金相組織見圖5。不同冷速的退火組織仍是鐵素體(F)+馬氏體(M)，但隨著冷速的提高馬氏體含量增加，冷速為20、15℃/s時出現(xiàn)了少量的貝氏體(B)，冷速對鐵素體與馬氏體的相比率的影響見圖6。成品性能見圖2(c)。從冷速對性能的影響看，抗拉強度隨冷速上升而提高，屈服強度隨冷速提高先降低再升高，延伸率隨冷速提高先升高再下降?？傮w看在冷速15~30℃/s范圍產品性能均滿足600 MPa級性能要求，且延伸率較高。綜合組織性能結果，25℃/s冷速最佳。

結束語

(1)退火溫度對實驗鋼性能影響較大，隨溫度升高強度增加，但830℃退火時成品抗拉強度達到685MPa，強度偏高。在770~830℃退火溫度范圍內組織均為F+M，M含量隨溫度升高而增加，

(2) 660~730℃緩冷溫度范圍內性能均滿足600MPa級標準性能要求，730℃緩冷時抗拉強度為711MPa，強度偏高。隨著緩冷溫度升高強度增加，組織主要為F+M，在660℃出現(xiàn)貝氏體，

(3)冷速15~30℃/s范圍內隨冷速增加強度呈上升趨勢，馬氏體含量呈上升趨勢，產品性能均滿足600MPa級性能要求，實驗鋼對冷速工藝窗口較寬，綜合組織性能結果，25℃/s冷速最佳。

文章來源——金屬世界