雙相鋼概述

傳統鐵素體/馬氏體雙相鋼是由鐵素體和馬氏體以不同比例構成的雙相鋼，其主要生產(chǎn)工藝為在臨界區淬火或者奧氏體化控軋控冷直接得到。鐵素體/馬氏體雙相鋼具有初始加工硬化率高、屈強比低、連續屈服、強塑性匹配良好的特點(diǎn)。其中屈強，比低、連續屈服特點(diǎn)主要因為馬氏體相變導致鐵素體中產(chǎn)生大量的可移動(dòng)位錯，使得在較低的應力作用下發(fā)生屈服。馬氏體相變會(huì )發(fā)生體積膨脹，鐵素體基體產(chǎn)生殘余應力，鐵素體中應力場(chǎng)方向指向馬氏體方向。由于殘余應力與外加應力的疊加，存在殘余應力的情況下，施加較小的外加應力即可發(fā)生屈服。因此，雙相鋼彈性變形階段范圍小，屈強比低且發(fā)生連續屈服。

為得到強度、塑性、韌性有良好的匹配，采用了復合材料的思路設計實(shí)驗鋼組織。復合材料的基本原理就是使復合材料的各相都發(fā)揮出其各自的優(yōu)點(diǎn)，盡量發(fā)揮其中一相優(yōu)點(diǎn)來(lái)彌補另一相的缺點(diǎn)。在鐵素體/馬氏體雙相鋼中，馬氏體發(fā)揮強度優(yōu)勢，鐵素體發(fā)揮塑性?xún)?yōu)勢，綜合各相優(yōu)勢，彌補各相劣勢，使得雙相鋼在各方面表現優(yōu)異。馬氏體和鐵素體的形態(tài)，大小，體積分數分別影響著(zhù)雙相鋼的強度和塑性及韌性，雙相鋼采用了復合材料的設計理念，使實(shí)驗鋼強度以及塑性、韌性有了良好的匹配。

雙相鋼的開(kāi)發(fā)成本低、產(chǎn)量大、生產(chǎn)規模大，可大量應用于汽車(chē)制造業(yè)。主要通過(guò)準確合理的控制軋制工藝以及軋后冷卻工藝就能夠得到各種體積分數比的雙相鋼。為得到強塑性匹配更好、成本優(yōu)廉的雙相鋼，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步改進(jìn)：

（1）晶粒細化

晶粒細化是提高鋼板強塑性的主要手段，包括以下方法：合理設定軋制規程、終軋溫度，加快軋后冷卻速度，添加微合金元素等方法。

（2）減少微合金化

降低昂貴合金元素用量，使用Si、Mn等廉價(jià)的合金元素代替，通過(guò)優(yōu)化控軋控冷工藝，也可得到性能良好的雙相鋼，

（3）組織復相化

由雙相鋼向三相鋼發(fā)展，發(fā)揮各相的優(yōu)勢，減弱各相的缺點(diǎn)。Trip鋼是利用這一思想使材料在雙相鋼基礎上增加殘余奧氏體相發(fā)揮強化強度和延伸率效果。當組織中殘余奧氏體含量在10%以上時(shí)，變形過(guò)程中，形變誘發(fā)殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體大大提高強度，保證塑性不降低。