双相钢(dualphase　steel)

显微组织主要由铁素体和马氏体所组成的低合金高强度钢。严格来说，双相钢的组织不只是两个相。通常所得到的双相组织中的铁素体和马氏体，都不是单相的。因为生产条件下得到的铁素体和马氏体，不可避免地都要发生脱溶，在其中形成碳化物；在马氏体区内必然还有少量的残留奥氏体；在铁素体区内有时也会有孤立的块状残留奥氏体存在。此外，工业用双相钢组织中有时还会有少量的贝氏体，或者少量的珠光体；在微合金化的双相钢中，尚有合金碳化物或合金氮化物。因此，工业生产中实际双相钢的组织是复杂多相的。在忽略铁素体和马氏体中的脱溶物以及组织中的其他相的前提下，定义铁素体和马氏体为两个主要组成相的钢叫双相钢。铁素体一马氏体双相钢的出现，是20世纪60年代以来人们对马氏体型相变和复合材料力学性能研究取得新进展以及汽车工业发展需要的结果。1968年美国人麦克法兰(．McFarland)提出了第一个双相钢专利。1975年之后，双相钢的研制和开发一直处于低合金高强度钢发展的前沿。

分类 根据得到双相组织的方法，双相钢分为热处理双相钢和热轧双相钢。根据钢制品用途，双相钢分729shuang双为冲压型双相钢(主要指钢板)和非冲压型双相钢(包括棒材、线材、钢筋和钢管等)。根据合金化的程度，双相钢既可以是低碳非合金钢，也可以是低碳低合金钢(碳含量小于0．15％，通常小于o．10％)，这主要取决于得到双相组织的方法。

合金化特点一般双相钢中合金元素的含量不高。合金元素的种类也不多。所使用过的主要合金元素包括硅、锰、铝、磷以及铬、钼、钒、铌、稀土元素等。大部分双相钢是碳锰、碳锰硅、碳锰铬、碳锰钒、碳锰铌、碳锰硅铬钼系等，只是在满足热轧得到双相组织工艺的要求时，才同时加入铬和钼。加入合金元素的主要目的是为了便于获得所希望的铁素体加马氏体的双相组织和改善钢的强度和塑性的配合。为了降低双相钢的成本，已逐渐不用铬、钒、铌、钼等元素。

双相钢中加入硅的主要作用有：(1)扩大Fe—Fe3C相图中(α+γ )两相区的温度范围，而且增大相图中A3线的倾斜度，这样就加大了热处理工艺的灵活性，便于控制马氏体体积分数及其碳含量，从而有利于保持双相钢强度、塑性等性能的稳定性和重现性。(2)在连续的铁素体基体中，可促进马氏体呈细密纤维状分布，得到纤维型双相组织，保证双相钢获得良好的强化效果以及强度和塑性的良好配合。(3)加速碳向奥氏体的富集，使铁素体得到净化，免除间隙元素碳显著的固溶强化，提高铁素体的延性。(4)阻止淬火过程中在铁素体一马氏体相界形成粗大碳化物，从而使铁素体一马氏体相界有良好的原子配置。(5)硅由于提高碳的活度，加速先共析铁素体的形成，使未转变的奥氏体进一步富碳，从而提高其淬透性，使热轧双相钢易获得所需的双相组织。(6)固溶在铁素体中的硅有固溶强化作用，可增大加工硬化速率和给定强度下的均匀伸长率和总伸长率，使钢的综合力学性能提高(如2％硅钢)，但硅含量也不能过高，以免形成低熔点的复合氧化物，影响钢的表面质量。

铝在双相钢中的作用与上述硅的作用((1)至(4)项)类同。双相钢中加入适量的磷(<O．2％)，对改善热处理双相钢的综合力学性能具有良好的作用；加入O．09％的磷，可使含锰双相钢的加工硬化速率明显提高，其效果与加入2．O％的硅相当。

锰是双相钢中常用的合金元素。它可有效地增大奥氏体的淬透性，因而可降低获得双相组织所必须的冷却速率。锰还可降低铁素体中的固溶碳量，从而提高双相钢的延性。

合金元素铬可增大奥氏体的淬透性，降低铁素体的屈服强度，有利于获得低屈服强度的双相钢。此外，钼、钒、铌等元素在双相钢中的作用主要是增大奥氏体730的淬透性。它们还可在铁素体中形成各自的碳化物(或氮化物)，这样，在铁素体塑性有一定损失的情况下，可以补偿一部分强度。

双相钢中的碳含量，直接影响双相钢中马氏体的体积分数和马氏体的碳含量。一般双相钢碳含量多在O．1％以下，以便得到工业上常用的马氏体体积分数和适宜的马氏体碳含量。