目前,各國雙相鋼板的生產工藝大體分為兩類:熱處理雙相鋼和熱軋雙相鋼。


1. 熱處理雙相鋼


 所謂熱處理雙相鋼是指將熱軋板或冷軋板重新加熱到臨界區,保溫一段時間后以一定速率冷卻,得到雙相組織。熱軋或冷軋帶材為原料的初始組織主要為鐵素體+珠光體,熱處理后為鐵素體+馬氏體。目前有兩種熱處理方法,即ADP(Austenite Dual Phase)法和 IDP(Intercritical Dual Phase)法。ADP法是將鋼帶加熱到完全奧氏體化,再緩慢冷卻析出大部分鐵素體,然后采用快速冷卻使殘余奧氏體轉變成馬氏體形成雙相鋼。IDP法是將鋼帶加熱到A+F兩相區,然后控制冷卻速度使奧氏體相變為馬氏體或其他低溫轉變產物。


 熱處理法可以通過改變加熱溫度、保溫時間等工藝參數,較好地控制雙相組織的相對體積分數、馬氏體的形態、大小、分布及形貌等,從而得到滿足所需性能的雙相鋼,但熱處理法需要附加設備和工藝,投資較大,其處理對象通常是熱軋或冷軋鋼卷。


2. 熱軋雙相鋼


 所謂熱軋雙相鋼則是將鋼錠、板坯或連鑄坯經高溫粗軋后在臨界區溫度精軋,然后急冷到馬氏體轉變點以下或高于馬氏體轉變的溫度進行盤卷,從而得到所要求的雙相鋼組織及性能。


 直接熱軋法的思想是在普通鋼板中調整化學成分配合控制軋制與控制冷卻工藝,直接熱軋成雙相鋼。熱軋雙相鋼的生產工藝主要分為兩大類:一是加入鉻、鉬等元素使合金化,從而提高奧氏體在常規卷取溫度范圍內的穩定性、提高馬氏體轉變點,降低臨界轉變速度,連續冷卻后再進行中溫(馬氏體點以上)卷??;二是終軋后采用超快冷方式,在冷卻過程中完成大部分的A→F相變(約80%),而在此后的快冷階段迅速將鋼帶冷卻至M.點以下,進行低溫(300℃以下)卷取,以獲得F+M組織。這是生產中高強度雙相鋼鋼板的一大發展方向,也是開發先進高強鋼中極具潛力的領域。


3. 生產及應用現狀


  由于雙相鋼良好的綜合力學性能滿足了汽車各部件的應用條件,所以已廣泛應用于汽車各部件的制造。其中,低強度級別的雙相鋼主要用于制作車蓋板、車身內外面板、車頂面板、車門外部面板、行李箱蓋板等;高強度級別的雙相鋼用于保險杠、縱橫梁、車輪的輪輻、輪盤、輪輞及各種安全零件。雙相鋼的使用可以在保證這些構件強度、剛度的前提下,大幅減輕構件重量、降低汽車總重量,達到節約原料、提高汽車安全性及降低油耗的目的。


  目前,日本(如:新日鐵(株)、川崎制鐵(株)、日本鋼管(株))、北美(如:克里馬克斯鉬公司、福特汽車公司、底法斯科公司、詹斯拉古林鋼公司、麥克勞斯鋼公司、美國鋼公司、通用汽車公司、克里特萊克公司)、西歐(如:意大利特柯賽德、索拉科、法國尤西諾、德國霍斯奇)處于雙相鋼研究和生產發展的前沿。國外生產的雙相鋼板有熱軋雙相鋼板、冷軋雙相鋼板和鍍鋅雙相鋼板,可供貨的雙相鋼覆蓋范圍為DP440~DP1180。生產的公司主要為阿賽洛、新日鐵、蒂森、JFE、米塔爾、浦項等。


  我國的雙相鋼研發和生產相對于發達國家還存在不小的差距。目前,國內生產雙相鋼的廠家主要有鞍鋼、武鋼、本鋼和寶鋼、漣鋼、梅鋼,生產企業獲得雙相鋼的主要生產工藝是熱軋法。其中,寶鋼在1992年試軋了一爐雙相鋼,現已成功開發了590MPa級別熱軋雙相鋼,以及490MPa、590MPa、780MPa級別冷軋和熱鍍鋅雙相鋼;鞍鋼在“七五”期間用罩式爐退火開發并研制出540MPa級冷軋雙相鋼薄板;武漢鋼鐵公司研制了RS50和RS55熱軋雙相鋼和S070Mn冷軋雙相鋼;本溪鋼鐵集團公司與沈陽金屬研究所合作研制了C-Si-Mn-Cr和C-Si-Mn-Mo合金系列強度為590~630MPa的熱軋雙相鋼板;包鋼與東北大學RAL合作,采用CSP短流程生產線開發了C-Si-Mn 系列低溫卷取熱軋雙相鋼,強度級別為490MPa、540MPa、590MPa.但是,在國內高強度級別的雙相鋼的生產仍未見報道,所以我國還應加快高性能雙相鋼(特別是780MPa以上級別的雙相鋼)的生產及應用步伐。