热镀锌过程中组织演变规律

冷轧热镀锌双相钢退火过程中组织演变规律

陈杰赵辉

（北京中冶设备研究设计总院100029）

摘要：利用OM、SEM、TEM等技术分析了实验钢冷轧组织在热镀锌退火过程中的再结晶与相变规律，

研究了460 ℃左右保温对双相钢显微组织的影响。实验结果表明：在热镀锌退火初期的加热过程中，在680～780 ℃大量进行再结晶，加热速度较高（10℃/s）会使再结晶进入双相区，与相变并存。在双相区保温时，奥氏体首先在破碎的碳化物处形成，奥氏体量不断增加。460℃保温时，由于处于贝氏体转变区，产

生贝氏体组织，马氏体减少，导致强度的下降，对力学性能造成不利影响。

关键词：热镀锌；双相钢；贝氏体；显微组织

Experimental Study on Microstructure Evolution in Annealing of Cold-Rolled Hot-dip Galvanization Dual Phase Steels

Chen Jie Zhao Hui

(Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute, Beijing 100029, China)

Abstract:The cold rolled tested steel microstructure was observed and analyzed by OM, SEM

and TEM techniques to analyze recrystallization and transformation in hot-dip galvanizing

annealing, and influence of holding time at 460℃ was also observed. The results indicated that

recrystallization of deformed ferrite occurs mainly between 680 ℃and 780 ℃in heating.When

heated by 10℃/s , recrystallization will continue in intercritical area, coexisted with

microstructure transformation. During intercritical annealing, austenite forms in cracking carbide

particles firstly, and the amount of austenite is creasing with holding time. Holding in 460℃,

which in bainite transition region, martensite reduce with bainite emerge, leading to a decline in

strength and adverse effect on the mechanical properties.

Key words: hot-dip galvanizing; dual phase steel; bainite; microst ructure

1 前言

减轻汽车自重引发了对高强度钢开发的热潮，如今先进高强度钢板已形成不同强度级别的品种系列，主要包括：双相钢（DP）、复相钢（CP）、相变诱导塑性钢（TRIP）、孪晶诱导塑性钢（TWIP）、低碳马氏体钢[1]。双相钢由铁素体与马氏体组成，马氏体为强化相，具有低屈强比，高的初始加工硬化速率，良好的强度和延性配合等特点。热镀锌双相钢在汽车上的应用具有极好的前景，良好的力学性能、安全性能和服役周期长等性能，使之成为新

一代汽车用钢的主要材料[2]。本文实验研究了热模拟镀锌退火过程中，双相钢的显微组织与力学性能的演变过程，包括再结晶、相变规律，可对实际热镀锌双相钢生产提供一定的指导作用。

2 实验材料与方法

实验用钢的化学成分(质量分数，%) 如表1所示。试验钢在50 kg真空感应炉冶炼并浇铸成厚度为90mm的铸坯，热轧后的板厚为4.3mm，终轧温度大于850 ℃，卷取温度为650～690℃。热轧板经酸洗后冷轧，冷轧至1.0mm左右，冷轧压下率在65 %～73 %之间。

模拟连续退火在Gleeble 3500热模拟机上进行，实验工艺路线如图1所示。试样的热镀锌模拟工艺路线如图所示，将试样以10℃/s的速度加热到临界温度区，然后保温80s左右，以20℃/s的冷速冷却到460℃，保温12s左右，模拟镀锌过程，然后冷却到室温。如图的数字编号所示，在镀锌线上的各个点处，中断镀锌过程极冷(本试验采用喷水冷却)到室温，通过观察组织来分析过程的组织转变。

在未进入到临界区之前的500～700℃温度区间淬火以测定冷轧试样的再结晶情况，在780℃淬火以测定试样的奥氏体化，在780℃保温20、40、80 s后淬火测定等温奥氏体化过程，保温后的试样以20℃/s快冷到460℃，在460℃保温4s、8s、12s后淬火到室温，观察模拟锌锅中的组织转变。

表1 实验钢的成分(wt %)

Table 1Chemical composition of tested steels(wt %)

编号 C Si Mn Al Cr Mo V

1 0.075 <0.05 1.75 <0.026 0.26 0.20 0.038

在DIL805A热膨胀仪上测定钢的相变点，根据膨胀曲线，测得1#钢的A c1为735℃，A c3为852℃；2#钢的A c1为759℃，A c3为847℃。将退火处理后的钢板加工成标距为50 mm的拉伸试样，在万能试验机上测定力学性能。切取金相试样研磨、抛光后用4%的硝酸酒精浸蚀，在光学显微镜和扫描电镜中观察其显微组织。制取双喷减薄试样用于透射电镜观察，以分析组织的精细结构。采用Image tool 图像处理软件统计晶粒尺寸、再结晶分数以及组织的数量。利用维氏硬度计测定淬火试样的硬度。