雙相鋼(DPSteel)由于具有良好的強(qiáng)度和塑性,主要用于高強(qiáng)度汽車鋼板。30多年來,人們對(duì)雙相鋼進(jìn)行了大量研究,這對(duì)汽車結(jié)構(gòu)輕量化、安全行駛、提高汽車工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,為發(fā)展和生產(chǎn)高強(qiáng)度、高塑性的低合金高強(qiáng)度鋼板指出了一條新的道路。目前,我國(guó)生產(chǎn)的雙相鋼板檔次較低,和國(guó)外同類產(chǎn)品相比仍有一定差距。因此,研究開發(fā)低成本高性能雙相鋼對(duì)我國(guó)的鋼鐵工業(yè)及汽車產(chǎn)業(yè)有著十分重要的意義。
為減少合金元素在熔煉過程中的燒損,防止有害雜質(zhì)或氣體的混入,鋼的熔煉與澆鑄過程均在ZG-0.025型真空感應(yīng)電爐中進(jìn)行。鑄錠質(zhì)量為16kg,尺寸為(Φ80~Φ100)mm×300mm。入爐前所有原料要經(jīng)過除銹、干燥。將鑄錠在1100℃均勻加熱后鍛造成Φ25mm的棒材,從鍛造后的棒材上截取各種不同尺寸的試樣。鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:0.14C,1.83Mn,2.09Si,0.54Cr。
用線切割加工Φ3mm×10mm試樣,并在一端鉆一個(gè)Φ2mm×2mm的盲孔,再利用全自動(dòng)膨脹儀測(cè)定實(shí)驗(yàn)用鋼的相變點(diǎn)。奧氏體化條件為950℃×10min。為了觀察不同熱處理?xiàng)l件下材料組織和性能的差別,以確定高性能雙相鋼的最佳生產(chǎn)工藝,對(duì)實(shí)驗(yàn)用鋼分別采用分級(jí)淬火(SQ)和兩次淬火(IQ)的熱處理工藝。
SQ工藝亞臨界淬火溫度分別為660、680和700℃,保溫時(shí)間20min;IQ工藝亞臨界淬火溫度分別為780、810和840℃,保溫時(shí)間40min。
利用金相顯微鏡觀察熱處理后試樣的顯微組織。根據(jù)測(cè)定的顯微組織,利用截線法測(cè)定馬氏體的含量。根據(jù)GB228-2002,在SHT5305電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行拉伸試驗(yàn),應(yīng)變速率為3.3×10-4s-1。
實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)950℃×30min奧氏體化后,快冷到F+A兩相區(qū)經(jīng)不同溫度保溫20min的分級(jí)淬火,能夠得到F+M雙相組織。隨亞溫淬火溫度的升高,鋼中M含量增加,強(qiáng)度提高。實(shí)驗(yàn)鋼先950℃×30min淬火后,再在F+A兩相區(qū)不同溫度進(jìn)行亞溫淬火的二次淬火工藝,能得到條狀鐵素體和馬氏體雙相組織。隨兩相區(qū)淬火溫度的升高,鋼中M含量增加,強(qiáng)度提高,塑性改善。實(shí)驗(yàn)鋼采用二次淬火所獲得的強(qiáng)度比分級(jí)淬火的提高約21%,而塑性指標(biāo)不降低。