浙江宏盛特钢有限公司技术人员为了不同终轧温度下获得的双相钢显微组织。通过观察可以发现，双相钢采用中显微组织主要为细小铁素体和少量马氏体，并且可以发现马氏体呈岛状弥散分布在铁素体基体上。铁素体有的呈颗粒状，有的呈针状，并且在大晶粒的三叉晶界处出现了细小的再结晶晶粒，晶粒边界清晰并且彼此咬合，有的边界呈锯齿状。图中的显微组织主要为细小的铁索体和马氏体组织，马氏体体积分数增加，并且呈带状即纤维状双相混合组织，铁素体晶粒比较细小，但是晶界不是十分明显。显微组织主要为铁素体和马氏体，马氏体呈带状分布即双相混合型组织，铁素体晶粒形态各异，有被拉长的铁素体、非常细小的再结晶铁素体等，但是晶界不是十分明显。图中的显微组织由铁素体和马氏体组成，马氏体呈纤维状双相混合组织，马氏体体积分数增加，铁素体晶粒较小。通过对不同终轧温度下热轧双相钢组织特点分析可以发现：随着终轧温度的升高，铁素体晶粒越细小，同时马氏体的分布从700℃时的纤维状分布变为790℃时的弥散状分布。细化晶粒是改善热轧双相钢组织性能主要手段之一，因此可以通过采用适当的终轧温度来改善其综合力学性能。综合考虑实验钢种各项力学性能指标的配合，至德钢业技术人员认为800℃左右是较为适合的终轧温度。

   图为不同终轧温度下的双相不锈钢材料SEM形貌，中的显微组织主要为铁素体和马氏体。铁素体晶粒细小，马氏体体积分数较多，并且呈纤维状分布在铁素体基体上。显微组织主要为铁素体和马氏体。马氏体体积分数较多，并呈纤维状或以较大的马氏体岛分布在铁素体基体上。显微组织主要为铁素体和马氏体。马氏体体积分数降低，并呈纤维状分布于铁素体基体上。通过对图的分析得知，随着终轧温度的升高，获得的铁素体晶粒细小，马氏体体积分数升高，有利于提高热轧双相钢强度。

一、不同终轧温度对热轧双相钢显微硬度的影响

    图为不同终轧温度下热轧双相钢显微硬度以及马氏体体积分数的变化曲线，从图中可以看出：在终轧温度从700℃升高到720℃的过程中，马氏体体积分数从36.2％升高到38.2％，这主要是由于随着终轧温度的升高，获得了粗大的铁素体晶粒，晶粒的界面能降低，使得马氏体相变的切变阻力降低，Ms点升高，使得马氏体体积分数增多。此外，通过对该组实验工艺参数控制情况的分析可以发现，3号、4号试样的冷却速度较1号、2号工艺的冷却速度要高，这也是导致3号、4号试样马氏体体积分数较高和马氏体体积分数变化规律出现拐点的主要原因之一。在终轧温度从720℃升高至790℃的过程中，出现马氏体体积分数下降的现象，这主要是由于1号、2号试样冷却速度下降的缘故。但是由于1号与2号试样的冷却速度相差不多（忽略冷却速度对马氏体体积分数的影响），此时的马氏体体积分数主要受终轧温度的影响，因此马氏体体积分数随着终轧温度的升高而增加。对于同一钢种来说，马氏体的碳含量则随着马氏体体积分数的增加面降低，因此马氏体显微硬度随着冷却速度的增加而降低。由于终轧温度升高，虽然铁素体晶粒变得粗大，但是马氏体对铁索体的强化作用仍是影响铁素体显微硬度的主要因素，随着马氏体体积分数增加，马氏体对铁素体的强化作用增强，因此铁素体显微硬度随着终轧温度的升高而升高。

二、不同终轧温度对热轧双相钢力学性能的影响

    图为不同终轧温度下双相不锈钢试样的负荷一位移曲线，通过对该图的分析可知：

   1.  四种实验用钢的屈服强度分别为555MPa、495MPa、620MPa和560MPa ，抗拉强度分别为875MPa、865MPa、905MPa和883MPa。经过计算，实验用钢的届强比分别为0.63、0.57、0.69、和0.63。从上述实验钢种的强度指标来看，3号试样的屈服强度已经达到600MPa级别，但由于屈服强度与抗拉强度相差不多，造成了3号试样的屈强比较高，未达到低屈强比的要求。1号、2号和4号试样均具有较低的屈强比，达到了热轧双相钢低屈强比的力学性能要求。

   2. 通过计算，不同终轧温度下实验用钢的延伸率分别为：18％、28％、21％和17％。四种实验用钢中，只有2号、3号试样的延伸率达到了热轧双相钢对延伸率的要求，具有良好的塑性指标；

  3. 试样在实验过程中负荷与位移的变化始终是相互对应，均未出现明显的屈服效应，达到了热轧双相钢连续屈服的机械性能要求。因此，保证了热轧双相钢板在以后的深加工过程中不会产生由于存在吕德斯带而引起的表面褶皱，使深加工产品具有良好的表面质量；

  ４.采用不同终轧温度制度轧制的实验用钢中，1号、2号试样负荷一位移曲线的最大载荷区附近存在一个平坦区域，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。

    图为不同终轧温度对实验用钢力学性能的变化曲线，从图中得知：终轧温度从700℃升高到720℃时，实验钢种的屈服强度从556MPa增加到620MPa，而抗拉强度从883MPa增加到905MPa，这主要是由于试样在轧制过程中的冷却速度控制不严（3号、4号试样的冷却速度大），使得马氏体体积分数增高。通过对3号、4号试样金相组织的分析发现，较低的终轧温度有利于获得细小的晶粒组织，这也是使强度高于1号、2号试样的原因之一。在终轧温度从720℃升高至790℃时，实验用钢的屈服强度从559MPa升高到620MPa，抗拉强度从883MPa升高905MPa，这主要是终轧温度升高导致马氏体体积分数升高的缘故。

 三、不同终轧温度对热轧双相钢冲击性能的影响

   冲击韧性是热轧双相不锈钢重要的力学性能指标之一，为了研究不同开轧温度下热轧双相钢冲击韧性的变化规律，浙江宏盛特钢有限公司对不同终轧温度轧制的钢板进行了冲击实验，具体化学成分和工艺参数详见表。

 1. 不同终轧温度下双相钢冲击性能的变化规律

   图为不同终轧温度下实验用钢冲击性能的变化曲线，从图中可以看出：随着终轧温度的不断升高，冲击试样横向的冲击功从36J下降到20J，纵向冲击功从50J降低到38J，这主要是由于随着终轧温度的升高，铁素体晶粒粗大，马氏体体积分数也随之升高，试样的强度升高而塑性下降，导致了试样的冲击韧性下降。通过实验用钢纵向取样的冲击功与横向取样冲击功相比对可以得知：实验用钢的纵向冲击性能要比横向冲击性能高，这主要由于纵向豹显微组织呈纤维状分布，使得纵向冲击功较高。

 2. 不同终轧温度下冲击试样的断口分析

  为了更进一步地分析冲击试样发生断裂的原因，宏盛特钢对冲击断口进行了断口形貌观察，图为不同终轧温度下的冲击试祥断口形貌。图中断口形貌特征为熊理裂纹，该断翻属于解理断口。解理裂纹在铁索体中扩展，当裂纹扩展遇到马氏体时，受到马氏体的阻碍，裂纹发生转折或绕过马氏体，终止于马氏体边界。同时裂纹扩展也受到铁索体晶界的阻碍，过晶界时裂纹扩展转向另一解理面。通过观察发现断口上还存在着微裂纹，这些微裂纹造成了应力集中，导致了该试样的冲击韧性下降。图的断口形貌特征主要为解理裂纹上分布着大小不一的韧窝，之所以会产生这种混合型断口主要是由于马氏体体积分数较高时，马氏体对铁素体变形的限制程度加大，马氏体和铁素体边界的应力集中增大，甚至出现裂纹，此时，铁素体变形困难，应力集中加大，在某些地方出现解理断裂，造成了解理加韧窝的混合型断口，使冲击韧性下降。图的断口形貌特征为韧窝型断目，通过观察发现在较大的韧窝之间还分布着一些小的韧窝。韧寓的大小、深浅及数量取决于材料断裂时夹杂物或第二相粒子大小、间距、数量及材料的塑性和试验温度。韧窝尺寸小则说明夹杂物或第二相粒子多。韧窝尺寸大且深，则说明夹杂物或第二相粒子少。在材料的塑性及其它实验条件相同的情况下，第二稠粒子大，韧窝泣大；粒子小，韧窝也小。图的断口形貌较为复杂，可以清晰地看到即有大小不一的韧窝存在，又有解理裂纹的存在。通过仔细观察发现在韧窝上有少量的夹杂物存在，此外还有微裂纹的存在，这是实验用钢的冲击性能下降主要原因之一。图的断口形貌主要为解理断口，通过观察发现断口上存在一些微小的夹杂物。图的断口形貌为河流状花纹，并且在断口上还有微裂纹的存在，可以确定这些微裂纹就是产生这些河流状花纹的源，由于微裂纹的存在造成了双相不锈钢材料断裂过程中的应力集中导致了冲击性能的下降。