连续退火工艺对双相钢金相组织和力学性能的影响

　　1 引言

　　DP 钢具有优良的力学性能，主要体现在具有高强度，高加工硬化速率，低屈强比，易于冲压成型等优点[1，2]，广泛应用于汽车结构件、轮毂、冲压件等，可以有效降低车重，减少尾气排放，提高汽车安全性能[3]。目前，冷轧双相钢的工业生产主要采用现代化的连续退火，该生产线的特点主要有: 第一，采用全辐射管快速加热; 第二，氮氢混合气氛作为还原气氛，保证温度的均匀性和实现对露点的控制; 第三，采用高压喷吹氮氢混合气体的快速冷却技术。实验室通常采用盐浴、Gleeble热模拟机等方式模拟双相钢连退生产工艺，盐浴实验无法实现对钢板加热速率、冷却速率的精确控制。Gleeble热模拟机所用试样较小，且加热温度均匀区域面积较小，退火后试样的力学性能无法真实反应钢板的力学性能。

　　本文采用河北钢铁技术研究总院的CAS-300II型连续退火热模拟机模拟双相钢的生产工艺，保护气氛为氮气，加热方式为电阻加热; 试样尺寸大，并采用喷吹氮气介质进行冷却，加热温度控制精确;试样温度控制均匀，冷却速度快，用于研究两相区加热温度、两相区保温时间、时效温度等对双相钢力学性能及组织的影响，完全满足对双相钢工业生产进行模拟的要求。

　　2 试验材料与试验方法

　　试验用钢为邯郸钢铁公司工业生产的双相钢，其主要化学成分(质量分数)，0.06%～0.10%C，0.2%～0. 8%Si，1.2%～2.0%Mn，0.01%P，0.001%～0.02%S，其余为铁以及不可避免的杂质。

　　铸坯经切割成长×宽×厚为400mm×200mm×150mm的坯料，然后在河北钢铁技术研究总院550热轧机上进行热轧，加热温度1150℃，保温1h，精轧开轧温度980℃，终轧温度820℃ ，经过层流冷却后放入加热炉模拟卷取，卷取温度为650℃。经过热轧后板坯厚度3.5mm，然后在450直拉式冷轧机冷轧至厚度为0.8mm，剪切成连续退火试样，长×宽×厚为600mm×300mm×0.8mm。连续退火实验在河北钢铁技术研究总院的连续退火热模拟机上进行，连续退火工艺制度如表1所示。金相试样经磨削、机械抛光、侵蚀之后用Ima-ger. M2m型金相显微镜观察组织，并使用image pro软件分析铁素体与马氏体相比例; 彩色金相采用leeper试剂进行侵蚀，在Imager.M2m型金相显微镜观察组织; 拉伸试验在330E型拉伸实验机上进行，试样标距50mm，拉伸速率为0.1mm/s。热膨胀实验试样在铸坯上取样，规格Ф4mm×10mm的圆棒，所用设备为河北钢铁技术研究总院的DIL805L型淬火膨胀仪。

　　2.1 加热温度及保温时间对DP钢力学性能的影响

　　退火工艺对DP钢力学性能的影响如图1所示，从图1(a)可以看出随着加热温度的增加屈服强度增加，抗拉强度变化不大，伸长率在820℃、840℃退火时延伸率最高; 从图1(b)可以看出随着两相区保温时间的延长，屈服强度稍稍下降，抗拉强度变化不大，伸长率较大幅度增加。