雙相鋼主要由鐵素體和馬氏體組成。由于其連續(xù)屈服、低屈強(qiáng)比、高加工硬化能力和具有高均勻應(yīng)變量和斷裂應(yīng)變量等特點(diǎn)，在汽車行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。在緊固件行業(yè)中應(yīng)用雙相鋼可以節(jié)約制造成本、縮短制造周期、減少產(chǎn)品缺陷。這可以由線材生產(chǎn)螺栓的工藝來說明。一般生產(chǎn)螺栓的工藝為：盤條→球化退火→酸洗→冷拔→冷鐓成形與搓絲→調(diào)質(zhì)處理→表面處理→檢驗(yàn)入庫；用雙相鋼盤條生產(chǎn)緊固件的工藝為：盤條→酸洗→冷拔→冷鐓成形與搓絲→表面處理→檢驗(yàn)入庫。
由此可見，雙相鋼盤條生產(chǎn)緊固件可以省略球化和調(diào)質(zhì)處理，可減少工序、縮短生產(chǎn)周期、降低能耗。此外，不調(diào)質(zhì)處理就不會產(chǎn)生一層電鍍前需要去掉的表面組織，也不會產(chǎn)生長螺栓的變形。這些都能降低成本、提高效益。雙相組織可以通過熱處理和熱軋兩種方式實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)代高速線材生產(chǎn)線上直接熱軋生產(chǎn)雙相鋼盤條要比熱處理獲得之具有生產(chǎn)成本低和組織均勻等優(yōu)點(diǎn)。但是對于特定成分的合金，不同的軋制和冷卻工藝將會獲得不同馬氏體含量的雙相組織，從而獲得不同的性能。
鑒于此，本文利用兩種不同的軋后冷卻工藝將ER70s-6鋼軋制成雙相鋼盤條，研究了控冷工藝對雙相鋼盤條組織和性能的影響。
ER70s-6鋼的成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為：0.07C，1.49Mn，0.91Si，0.012P，0.011S。采用如下兩種工藝軋制和冷卻：①9道粗軋、6道中軋、4道預(yù)精軋、8道精軋(精軋溫度840℃)，吐絲后先空冷到760℃，最后水冷，所得盤條直徑為7mm；②6道粗軋、6道中軋、6道預(yù)精軋、8道精軋(精軋溫度850℃)，吐絲后以約4℃/s的速度冷卻到760℃，然后風(fēng)冷到300℃，輥道速度為0.7～0.95m/s，所得盤條直徑為6.5mm。
采用約840℃終軋，然后空冷到760℃再水冷所得盤條的組織大部分為晶粒尺寸約5.0μm、馬氏體體積分?jǐn)?shù)約21%的雙相組織，但是盤條橫截面組織不均勻，馬氏體呈連續(xù)條帶分布；850℃終軋，然后緩冷到約760℃再風(fēng)冷工藝生產(chǎn)的盤條有較均勻的雙相組織，晶粒尺寸約8.2μm。除鐵素體基體和體積分?jǐn)?shù)約11.5%馬氏體外，組織中還含有體積分?jǐn)?shù)約1.3%的珠光體組織，馬氏體不成條帶狀。水冷工藝生產(chǎn)盤條的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為725、382MPa，伸長率和斷面收縮率分別為16.5%和48.2%；風(fēng)冷工藝生產(chǎn)的盤條抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為608、338MPa，伸長率和斷面收縮率分別為31.3%和62.2%。
ER70s-6鋼雙相組織中馬氏體成條帶狀分布嚴(yán)重?fù)p害雙相鋼的塑性，這是由于在拉應(yīng)力作用下馬氏體條帶中產(chǎn)生裂紋造成的。