提升雙相不銹鋼工藝的三個(gè)方法:
一、合金元素和冷卻速度
實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算表明:臨界區(qū)加熱后獲得雙相組織所需的臨界冷卻速率與鋼中錳含量具有一定關(guān)系。其根鋼中存在的合金元素,就可估算獲得雙相組織所需要的臨界冷卻速率,為熱處理雙相鋼生產(chǎn)時(shí),選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s方法提供依據(jù)。
當(dāng)鋼的化學(xué)成分一定時(shí),應(yīng)在保證獲得雙相組織的前提下,盡可能采用較低的冷卻速度,使鐵素體中的碳有充分的時(shí)間擴(kuò)散到奧氏體中,從而降低雙相鋼的屈服強(qiáng)度,提高雙相鋼的延性。如果鋼中合金元素含量較4,臨界冷卻速度過(guò)高,冷卻后鐵素體中含有較高的固溶碳,不利于獲得優(yōu)良性能的雙相鋼,這時(shí)應(yīng)改變鋼的化學(xué)成分,增加鋼中的合金元素含量,從而降低臨界冷卻速度,或者在雙相鋼的生產(chǎn)工藝中,加入補(bǔ)充回火工序,降低鐵素體中的固溶碳,改善雙相鋼的性能。如果鋼中含有強(qiáng)的碳化物形成元素,當(dāng)估算臨界冷卻速率時(shí),應(yīng)考慮到這些元素對(duì)臨界區(qū)加熱時(shí)所形的奧氏體淬透性和有利影響,V和Ti的碳化物粒子可以通過(guò)相界面的釘扎作用提高奧氏體的淬透性,降低臨界冷卻速度。
二、兩階段冷卻工藝
當(dāng)鋼中合金元素含量較低時(shí),冷卻速度較慢會(huì)得到鐵素體加珠光體組織;冷卻速度較快時(shí),則鐵素體中保留固溶碳較高,不利于降低屈服強(qiáng)度和提高延性。采用兩階段冷卻可以改善雙相鋼的性能,即從臨界區(qū)加熱溫度緩冷到某一溫度,然后快冷。緩冷可以使鐵素體中的碳向未轉(zhuǎn)變的奧氏體富聚。而快冷則可以避免未轉(zhuǎn)變的奧氏體等溫分解,保證獲得所需的雙相組織和性能。例如0.08%C-1.4%Mn鋼,從800℃;加熱到水冷的力學(xué)性能為:σ0.2=365PMa,σb=700MPa,σ0.2/σb=0.52,eu=18%,et=21%。如采用兩階段冷卻工藝,即在800℃;加熱后,空冷到600℃;,然后水冷,其性能為:σ0.2=280MPa,σb=600MPa,σ0.2/σb=0.47,eu=21%,et=29%。兩階段冷卻使雙相鋼的屈服強(qiáng)度降低,延性提高。 [3]
三、雙相鋼板熱軋后盤卷溫度的影響
對(duì)于一個(gè)給定成分的鋼,臨界區(qū)加熱時(shí)奧氏體的淬透性可以通過(guò)鋼板熱軋后高溫卷來(lái)修正。高溫盤卷可使碳、錳等合金元素在*二組(珠光體或貝氏體)中明顯富集。有利提高隨后臨界區(qū)處理時(shí)雙相鋼的綜合性能。以0.049%C-1.99%Mn-0.028%Al-0.0019%N鋼的試驗(yàn)結(jié)果為例,采用兩種工藝過(guò)程:一種為普通扎制工藝,終軋溫度900℃;→油冷到600℃;盤卷→吹風(fēng)冷到室溫→冷軋70%→連續(xù)退火。兩種盤卷工藝的碳和錳分布的分析結(jié)果可見(jiàn)高溫盤卷可使碳和錳在*二相中明顯富集,而普通的軋制工藝錳基本無(wú)富集趨勢(shì)。