目前,各国双相钢板的生产工艺大体分为两类:热处理双相钢和热轧双相钢


1. 热处理双相钢


 所谓热处理双相钢是指将热轧板或冷轧板重新加热到临界区,保温一段时间后以一定速率冷却,得到双相组织。热轧或冷轧带材为原料的初始组织主要为铁素体+珠光体,热处理后为铁素体+马氏体。目前有两种热处理方法,即ADP(Austenite Dual Phase)法和 IDP(Intercritical Dual Phase)法。ADP法是将钢带加热到完全奥氏体化,再缓慢冷却析出大部分铁素体,然后采用快速冷却使残余奥氏体转变成马氏体形成双相钢。IDP法是将钢带加热到A+F两相区,然后控制冷却速度使奥氏体相变为马氏体或其他低温转变产物。


 热处理法可以通过改变加热温度、保温时间等工艺参数,较好地控制双相组织的相对体积分数、马氏体的形态、大小、分布及形貌等,从而得到满足所需性能的双相钢,但热处理法需要附加设备和工艺,投资较大,其处理对象通常是热轧或冷轧钢卷。


2. 热轧双相钢


 所谓热轧双相钢则是将钢锭、板坯或连铸坯经高温粗轧后在临界区温度精轧,然后急冷到马氏体转变点以下或高于马氏体转变的温度进行盘卷,从而得到所要求的双相钢组织及性能。


 直接热轧法的思想是在普通钢板中调整化学成分配合控制轧制与控制冷却工艺,直接热轧成双相钢。热轧双相钢的生产工艺主要分为两大类:一是加入铬、钼等元素使合金化,从而提高奥氏体在常规卷取温度范围内的稳定性、提高马氏体转变点,降低临界转变速度,连续冷却后再进行中温(马氏体点以上)卷取;二是终轧后采用超快冷方式,在冷却过程中完成大部分的A→F相变(约80%),而在此后的快冷阶段迅速将钢带冷却至M.点以下,进行低温(300℃以下)卷取,以获得F+M组织。这是生产中高强度双相钢钢板的一大发展方向,也是开发先进高强钢中极具潜力的领域。


3. 生产及应用现状


  由于双相钢良好的综合力学性能满足了汽车各部件的应用条件,所以已广泛应用于汽车各部件的制造。其中,低强度级别的双相钢主要用于制作车盖板、车身内外面板、车顶面板、车门外部面板、行李箱盖板等;高强度级别的双相钢用于保险杠、纵横梁、车轮的轮辐、轮盘、轮辋及各种安全零件。双相钢的使用可以在保证这些构件强度、刚度的前提下,大幅减轻构件重量、降低汽车总重量,达到节约原料、提高汽车安全性及降低油耗的目的。


  目前,日本(如:新日铁(株)、川崎制铁(株)、日本钢管(株))、北美(如:克里马克斯钼公司、福特汽车公司、底法斯科公司、詹斯拉古林钢公司、麦克劳斯钢公司、美国钢公司、通用汽车公司、克里特莱克公司)、西欧(如:意大利特柯赛德、索拉科、法国尤西诺、德国霍斯奇)处于双相钢研究和生产发展的前沿。国外生产的双相钢板有热轧双相钢板、冷轧双相钢板和镀锌双相钢板,可供货的双相钢覆盖范围为DP440~DP1180。生产的公司主要为阿赛洛、新日铁、蒂森、JFE、米塔尔、浦项等。


  我国的双相钢研发和生产相对于发达国家还存在不小的差距。目前,国内生产双相钢的厂家主要有鞍钢、武钢、本钢和宝钢、涟钢、梅钢,生产企业获得双相钢的主要生产工艺是热轧法。其中,宝钢在1992年试轧了一炉双相钢,现已成功开发了590MPa级别热轧双相钢,以及490MPa、590MPa、780MPa级别冷轧和热镀锌双相钢;鞍钢在“七五”期间用罩式炉退火开发并研制出540MPa级冷轧双相钢薄板;武汉钢铁公司研制了RS50和RS55热轧双相钢和S070Mn冷轧双相钢;本溪钢铁集团公司与沈阳金属研究所合作研制了C-Si-Mn-Cr和C-Si-Mn-Mo合金系列强度为590~630MPa的热轧双相钢板;包钢与东北大学RAL合作,采用CSP短流程生产线开发了C-Si-Mn 系列低温卷取热轧双相钢,强度级别为490MPa、540MPa、590MPa.但是,在国内高强度级别的双相钢的生产仍未见报道,所以我国还应加快高性能双相钢(特别是780MPa以上级别的双相钢)的生产及应用步伐。