双相钢的热轧工艺

双相钢是由铁素体+马氏体两相组成的高强度钢。一般的高强钢通常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强化基体，而双相钢的组织特点是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布较硬的马氏体相，使其强度与韧性得到了很好的协调，基本解决了高强度低合金钢强度和塑韧性之间的矛盾。由于双相钢具有优越的成型性能，抗拉强度高、屈强比低，初始加工硬化率高，强度和延伸性能匹配合理等优点，已广泛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，成为汽车用钢的首选钢种之一。车身结构件采用双相钢不仅减轻车身质量、降低油耗，而且增大车身结构的抗凹陷能力，延长汽车使用寿命。其中，540-600MPa热轧双相钢作为汽车用首选钢材不仅符合高扩孔性、优良的延展性和焊接性能以及高强度和耐疲劳等性能要求，而且成本低廉、减重效果良好，已为各大型汽车企业所重视。

热轧双相钢的生产工艺按照卷曲温度的高低分为低温卷曲生产工艺与中温卷曲生产工艺。

低温卷取工艺的原理是在终轧后的冷却过程中完成大部分的奥氏体→铁素体相变，而在此后的快冷阶段利用层流冷却等设备迅速将钢带冷却至马氏体相变温度以下，将带钢在100~300℃范围内利用大型卷曲设备进行低温卷曲，获得铁素体+马氏体组织。卷取温度一般需低于300℃，以避免贝氏体形成，同时也避免铁素体的时效和马氏体的自回火。这种工艺的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。

中温卷取工艺的原理是在带钢的合金成分设计中适当加入Mn,Mo等增大奥氏体的淬透性的合金元素，并适当加入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，使之在其连续冷却过程中，介于奥氏体→铁素体和奥氏体→贝氏体转变的温度区间内有一个奥氏体亚稳无相变区间，称为“卷取窗口”。终轧后的钢板在连续冷却过程中先完成大部分的奥氏体→铁素体相变，并在“卷取窗口”温度范围内进行无相变卷取，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，最终获得铁素体+马氏体两相组织。这种轧制方法的卷取温度为500～600℃。

目前，日本的新日铁、川崎制铁以及韩国的浦项制铁等大型钢铁企业已经采用低温卷曲工艺生产热轧双相钢的；而国内生产热轧双相钢的企业仍以中温卷曲工艺为主，与日韩采用低温卷曲工艺相比，虽易于控制，但钢材的板型、性能、以及表面质量等差距还很大，特别是中温卷曲工艺要求双相钢合金成分中必须加入Mo、Cr等贵重金属元素以弥补冷却速度的限制，大大增加了生产成本。因此，我国钢企在产业升级期间应加大对低温卷曲工艺及相关生产设备的研发。