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雙相鋼的生產工藝現狀
? ? ??雙相鋼是由馬氏體或奧氏體與鐵素體基體兩相組織構成的鋼,其力學綜合性能優異,被廣泛應用于現代工業中。生產工藝上,雙相鋼的主要分為熱軋和冷軋兩種。其中,熱軋雙相鋼主要采用的是低溫卷曲和中溫卷曲兩種工藝;冷軋雙相鋼的生產工藝以連續退火工藝為主。
1、熱軋雙相鋼生產工藝
?????按照卷曲溫度,可分為以下兩種生產工藝:
1)低溫卷曲生產工藝
?????工藝原理是確保終軋后的帶鋼在段冷卻時間內大部分奧氏體轉變成鐵素體,然后利用層流冷卻等設備快速冷卻位于輸出輥道中的帶鋼,促使帶鋼溫度低于馬氏體相變溫度Ms點,最后將帶鋼在100-300℃ 范圍內利用大型卷曲設備低溫卷曲。
?????低溫卷曲工藝無需添加Mn、Mo等貴重金屬,生產成本低,性能和質量高。目前日本的新日鐵、川崎制鐵以及韓國的浦項制鐵等大型鋼鐵生產企業已經應用低溫卷曲生產工藝進行熱軋雙相鋼的生產,國內應用較少。
2)中溫卷曲生產工藝
?????工藝原理是首先在帶鋼的合金成分設計中適當加人Mn、Mo 等增大奧氏體的淬透性的合金元素,終軋后的鋼板在冷卻過程中將率先完成奧氏體向鐵素體的大部分相變,然后在介于奧氏體向鐵素體和奧氏體向貝氏體間“窗口”通過大型卷曲設備卷曲。為增加殘留奧氏體向馬氏體轉變的動力以及確保微觀組織冷卻形成馬氏體和鐵素體雙相,位于“窗口”卷曲的帶鋼將通過大型層流冷卻設備快速冷卻。
?????中溫卷曲生產工藝生產雙相鋼對卷曲設備的要求與低溫卷曲生產工藝生產雙相鋼相比要低許多,冷卻速度也十分易于控制,非常適合于多數熱連軋生產線,但要加人Mo、Cr等貴重金屬合金元素,成本巨大。
2、冷軋雙相鋼生產工藝
?????世界大型鋼鐵生產企業多數采用大型連續退火生產機組對冷軋帶鋼或者熱軋帶鋼軋制生產出冷軋雙相鋼,生產方式主要分為以下兩種:
1)奧氏體雙相法
????是將帶鋼緩慢加熱至奧氏體區域,緩冷過程后組織內部析出大量新生的鐵素體,之后控制層流冷卻設備的冷卻速度以確保帶鋼中殘余奧氏體全部轉變成馬氏體,使顯微組織內部形成馬氏體和鐵素體雙相。
2)臨界區雙相法
????是將帶鋼加熱至鐵素體和奧氏體兩相區,通過提高層流冷卻設備的快速冷卻速度促使帶鋼中殘余奧氏體轉變成馬氏體,形成馬氏體和鐵素體雙相。
????比較而言,臨界區雙相法工藝相對簡單,但殘余奧氏體快速冷卻至馬氏體的過程工藝控制極其復雜,更多會采用奧氏體雙相法。
???? 當前,國內鋼企業應推進熱軋雙相低溫卷曲取代中溫卷曲進程。另外,應加大臨界區雙相法生產冷軋雙相鋼工藝研究,以節約生產成本,減少氣體污染,提高產品質量。