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影响热处理双相钢性能的因素有哪些?

1.合金元素和冷却速度
实验和理论计算表明:临界区加热后获得双相组织所需的临界冷却速率与钢中锰含量具有一定关系。根据钢中存在的合金元素,就可估算获得双相组织所需要的临界冷却速率,为热处理双相钢生产时,选择适当的冷却方法提供依据。
当钢的化学成分一定时,应在保证获得双相组织的前提下,尽可能采用较低的冷却速度,使铁素体中的碳有充分的时间扩散到奥氏体中,从而降低双相钢的屈服强度,提高双相钢的延性。如果钢中合金元素含量较小,临界冷却速度过高,冷却后铁素体中含有较高的固溶碳,不利于获得优良性能的双相钢,这时应改变钢的化学成分,增加钢中的合金元素含量,从而降低临界冷却速度,或者在双相钢的生产工艺中,加入补充回火工序,降低铁素体中的固溶碳,改善双相钢的性能。如果钢中含有强的碳化物形成元素,当估算临界冷却速率时,应考虑到这些元素对临界区加热时所形的奥氏体淬透性和有利影响,V和Ti的碳化物粒子可以通过相界面的钉扎作用提高奥氏体的淬透性,降低临界冷却速度/
2.两阶段冷却工艺
当钢中合金元素含量较低时,冷却速度较慢会得到铁素体加珠光体组织;冷却速度较快时,则铁素体中保留固溶碳较高,不利于降低屈服强度和提高延性。采用两阶段冷却可以改善双相钢的性能,即从临界区加热温度缓冷到某一温度,然后快冷。缓冷可以使铁素体中的碳向未转变的奥氏体富聚。而快冷则可以避免未转变的奥氏体等温分解,保证获得所需的双相组织和性能。例如0.08%C-1.4%Mn钢,从800℃加热到水冷的力学性能为:σ0.2=365PMa,σb=700MPa,σ0.2/σb=0.52,eu=18%,et=21%。如采用两阶段冷却工艺,即在800℃加热后,空冷到600℃,然后水冷,其性能为:σ0.2=280MPa,σb=600MPa,σ0.2/σb=0.47,eu=21%,et=29%。两阶段冷却使双相钢的屈服强度降低,延性提高。
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