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美国对双相钢的研究及双相钢在汽车工业领域的发展概况

双相钢的第一个专利是1968年在美国提出的。但是知道1975年，Hayami和Furukawa对这类钢的显微组织、化学成分、力学性能和成形性做了完整的描述之后，双相钢（双相不锈钢）的巨大潜力才被人们所认识。由于在双相钢的物理冶金原理、材料工艺和应用技术等方面的探索和开发都取得了很大的进展，几十年来双相钢一直处于低合金高强度钢发展的前沿。她为汽车减轻自重、高强度冲压构件的制造和简化冲压工艺开辟了一条崭新的途径。
Hayami和Furukawa的论文发表后不久，1976年，Bailey发表了TMT-550含N双相钢的研究结果。该钢是增氮半镇静的SAE1010钢，其氮含量比普通的SAE1010钢高4倍，经热处理后零件的屈服强度与SAE980X相当，但TMT-550钢的冲压性能和回弹则比SAE980X好得多，一些较复杂的零件已用这种双相钢制造。
由于当时美国尚未采用具有计算机控制的连续退火生产线，因此，需要寻求经临界区退火后空冷可得到双相组织的钢的方法。根据这一设想，Rashid研究了含有微量元素(例如钒)的低碳-锰双相钢，Morrow及其同事研究了含少量钼的双相钢。由Rashid所开发的仅相钢的原始牌号为SAE980X，热轧板最小厚度为2mm。Rashid认为，含钒钢较其他微合金钢(如Ti、Nb等)，经临界区处理空冷后具有更好的拉伸性能和成形性。这种钢被定名为GM980X，随后，美国的詹斯拉古林钢公司生产了一组不同强度级别的合金钒双相钢，分别定名为VAN-QN50、VAN-QN80和VAN-QN100。
1978年，Colaren和Tither研制了新的双相钢。这种双相钢的组织可以通过控制终轧温度和盘卷前的冷却速度而获得，不需要临界区退火处理，因热定名为“ARDP”，即“轧制双相钢”。这类双相钢的典型化学成分为：0.07%C-0.09%Si-1.20%Mn-0.06%Cr-0.04%Mo。其工艺过程是：将25mm厚度的板坯重新加热到1538K，保温1h后，控轧到2.5mm厚，从终轧温度(1123K)以28K/s的冷却速度冷到盘卷温度(873K)—“盘卷窗”，在盘卷前大约有80%(体积分数)的铁素体形成，然后在盘卷冷却中，使未转变的残余奥氏体转变为回火马氏体。
目前，美国已有两个汽车公司(通常汽车公司—GM、福特汽车公司—Ford)，一些钢公司(国家钢公司、伯利恒钢公司、詹斯拉古林公司、美国钢公司)，克里马克斯钼公司和几个大学(匹兹堡大学、麻省理工学院—MIT、加利福尼亚大学、科罗拉多矿业研究院等)从事双相钢的基础理论(物理和力学冶金)及应用方面的研究工作。
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资料来源：东莞市瀚弘不锈钢铜铝有限公司
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