不同冷却速度对热轧双相不锈钢力学性能的影响

   图为不同冷却速度下显微硬度及马氏体分数的变化曲线，从图中可以看出：冷却速度从空冷增加到139℃/分钟时，马氏体体积分数从28％增加到39％，马氏体的显微硬度由447MPa下降到362MPa，而铁素体的显微硬度从226MPa增加到282MPa。这主要是随着冷却速度的增加，马氏体体积分数增加的缘故。当钢种碳含量一定时，随着马氏体体积分数的增加，马氏体碳含量下降，使得马氏体显微硬度降低。同时马氏体体积分数升高，硬质相（马氏体）对铁素体的强化作用增强，导致铁素体显微硬度升高。

  图为不同冷却速度下实验钢种的负荷一位移曲线，通过对该曲线的分析得知：

  1. 四种实验用双相不锈钢的屈服强度分别为396MPa、421MPa、558MPa和473MPa，抗拉强度分别为587MPa、717MPa、648MPa和837MPa。经过计算，四种实验用双相不锈钢的屈强比分别为0.68、0.58、0.86和0.56。从上述实验钢种的力学性能指标来看，1号、2号、4号试样的强度较高，并且屈强比较低，能够达到热轧双相钢低屈强比的力学性能特点。3号试样虽然强度较高，但是其屈强比不能达到要求；

  2. 通过计算，四种不同冷却速度下实验用钢的延伸率分别为：28.8％、21.1％、22.1％和12.9％。除4号工艺外，其他几种试样均达到了热轧双相铜对延伸率的要求，具有良好的塑性指标；

  3. 不同冷却速度下四种实验用双相不锈钢在实验过程中的负荷与位移始终是相互对应的，均未出现明显的屈服点，达到了热轧双相不锈钢连续屈服的机械性能要求。因此，保证了热轧双相不锈钢板在以后的深加工过程中具有良好的表面质量；

  4. 三种实验用钢负荷一位移曲线的最大载荷区附近均有一一个平坦区域，它覆盖了较宽的变形范围，这说明了试样在形成缩颈前的均匀变形范围较宽，不易发生缩颈现象，霞此试样在拉伸过程中形成的缩颈是浅的或者浇缩颈区是扩散的。

   图为不同冷却速度下实验用双相不锈钢力学性能的变化益线，通过对该图的分析可知：随着冷却速度的升高，实验钢辩的属服强度从397MPa增加到473MPa，抗拉强度从587MPa增加到837MPa，而延伸率从28.8％下降到12.91％。马氏体体积分数是影响热轧双相钢力学性能的主要因素，敢相钢的强度随着马氏体体积分数的增加而增加，因此出现了随着冷却度的升高，实验用钢的强度升高，延伸率下降的变化规律。

  综上所述，通过选取合理的冷却速度有利于改善热轧双相不锈钢的组织性能。当冷却速度较低时，造成晶粒粗大和马氏体体积分数的不足，同时会生成较多的铁素体和一些非马氏体产物（如贝氏体），造成强度和延性不足，不能达到所要求的力学性能指标；当冷却速度过快时，生成马氏体体积分数过高，此时的抗拉强度和屈服强度很高，但屈强比和延伸率却不能达到要求。另外，冷却速度过快需要提高现有冷却设备的冷却能力，造成生产成本不必要的增加，同时强度过高会造成因卷取设备的功率不足而无法卷取的不良后果。因此，浙江至德钢业有限公司认为50℃/分钟为适合该钢种生产需要的冷却速度，并且此时实验钢种的各项力学性能得到了较好的配合。

１．随着冷却速度的升高，获得的铁素体晶粒越细小，马氏体体积分数也随之升高，并且生成的马氏体呈纤维状分布。

２．随着冷却速度的升高，铁素体显微硬度随之升高，马氏体显微硬度随之降低。

３．随着冷却速度的升高，热轧双相不锈钢的强度升高，但是塑性有所下降。对于本文实验钢种来说，冷却速度为50℃/分钟左右时，既能达到生产设备的能力要求，又能保证获得合格的组织性能。