圖為浙江至德鋼業(yè)有限公司生產(chǎn)的硅錳雙相鋼冷軋后和經(jīng)臨界區熱處理后的顯微組織照片。由圖可見(jiàn)，冷軋大變形后鐵素體晶粒為平行于軋制方向的長(cháng)條形晶粒，在鐵素體各晶粒之間和晶粒內部分布著(zhù)滲碳體層片組織和碳化物顆粒。在780℃熱處理后，相變生成的馬氏體島在鐵素體基體間均勻分布并相互連接成網(wǎng)狀。經(jīng)定量金相測定，馬氏體體積分數平均為29%，試樣不同部位含量偏差不超過(guò)2%。表明水淬獲得的各部位雙相組織基本均勻一致，而采用Lepera腐蝕劑不但可以很好地區分馬氏體（白色）和鐵素體（灰色），而且可以鑒別出軋硬材中的碳化物（黑色）組織。

 圖分別為硅錳雙相鋼在低溫（100℃）和中溫（300℃、400℃）回火后，雙相組織的TEM照片。水冷使硅錳鋼在780℃熱處理后的板帶獲得極大冷速，從而使奧氏體充分轉變?yōu)轳R氏體組織。在緊靠馬氏體島周?chē)蔫F素體中，有大量馬氏體相變誘發(fā)的高密度位錯，并形成位錯纏結或位錯胞，而在鐵素體晶粒內部這種誘發(fā)位錯則很少。鐵素體晶粒內部的碳化物顆粒在臨界區加熱時(shí)轉變?yōu)閵W氏體并逐漸聚集長(cháng)大。由于水淬冷速極大，使得這些殘留在鐵素體中的奧氏體組織轉化成鑲嵌在鐵素體晶粒內部的直徑約為0.2~0.4um的馬氏體顆粒，并在它周?chē)p結大量位錯。試樣的TEM照片表明，經(jīng)100℃的低溫回火后，馬氏體島仍有清晰的孿晶結構?；鼗鹬?00℃時(shí)，馬氏體島的孿晶結構已經(jīng)不明晰，在晶界處有黑色的滲碳體顆粒出現。在400℃回火后，已不能分辨出馬氏體島的孿晶結構，在馬氏體島中出現了滲碳體層片結構。圖是硅錳雙相鋼在不同溫度回火10分鐘后的SEM照片。由圖可以看出，未經(jīng)回火的雙相鋼組織馬氏體島表面枝晶明顯，鐵素體表面清潔，內部有少數馬氏體顆粒。200℃低溫回火時(shí)，馬氏體島邊緣清晰，但表面枝晶結構已不是很明顯，在鐵素體晶粒表面已出現許多析出的碳化物顆粒?；鼗饻囟葹?00℃時(shí)，馬氏體島表面浮凸開(kāi)始變得模糊，碳化物顆粒開(kāi)始長(cháng)大。400℃回火，馬氏體島逐漸分解，已看不到明顯的枝晶結構。當回火溫度達到600℃時(shí)，馬氏體島分解已比較完全，并產(chǎn)生直徑為0.2微米左右的滲碳體球化顆粒，鐵素體晶內的碳化物粒子也開(kāi)始熔解，晶粒內部顯得比較干凈。

 圖硅錳雙相鋼試樣在不同溫度回火后在室溫拉伸時(shí)的應力-應變曲線(xiàn)。從圖可以看出，硅錳雙相鋼在300℃回火時(shí)出現了不連續屈服，而且隨著(zhù)回火溫度的提高，屈服平臺越來(lái)越明顯并逐漸伸長(cháng)。

 圖為硅錳雙相鋼在不同回火溫度保溫10分鐘后，試樣力學(xué)性能的變化。由圖可以看出，該成分軋硬材采用水淬冷卻方式可以獲得極高的強度，其屈服強度接近900Mpa而抗拉強度超過(guò)1100Mpa，但伸長(cháng)率較低，僅為6%。在100℃回火時(shí)，雙相鋼的各項力學(xué)性能均有少量增加，當回火溫度高于100℃后，隨著(zhù)回火溫度的提高，屈服強度和抗拉強度逐漸降低，伸長(cháng)率緩慢增加?；鼗饻囟雀哂?00℃時(shí)屈服強度下降明顯，在100~200℃和500~600℃兩個(gè)溫度區間，總伸長(cháng)率增幅較大?；鼗饻囟冗_到200℃時(shí)，屈強比迅速增加，在300℃左右又有一個(gè)極低值，之后迅速增加并趨于穩定。水淬試樣初始顯微硬度>350HV0.3，不同溫度回火后的顯微硬度曲線(xiàn)與屈服強度曲線(xiàn)變化一致。低碳硅錳冷軋鋼在780℃加熱保溫水淬后可以獲得30%左右的均勻雙相組織。該鋼中由于硅錳含量較高，因此具有極高的強度，但伸長(cháng)率較低且屈強比較高。不同溫度回火后硅錳雙相鋼中的鐵素體和馬氏體兩相的組織變化明顯影響其力學(xué)性能。在100℃左右低溫回火時(shí)，強度略有增加而伸長(cháng)率變化不大，這可能是由于回火溫度較低，鐵素體和馬氏體兩相變化不大，但鐵素體中大量不均勻位錯重新排列，碳原子向位錯線(xiàn)析聚而使鐵素體基體強度增加。繼續升高回火溫度，鋼中的鐵素體析出凈化和馬氏體的軟化分解使其強度不斷降低而伸長(cháng)率增加。當回火溫度低于200℃時(shí)，馬氏體島變化很小，因而雙相鋼強度下降不多，而塑性卻因為鐵素體中過(guò)飽和固溶碳的析出凈化而大大改善?；鼗饻囟瘸^(guò)300℃時(shí)，馬氏體島開(kāi)始軟化分解，表面孿晶結構變得模糊，同時(shí)鐵素體內部碳化物顆粒析出并長(cháng)大使鐵素體基體強度下降，因而雙相鋼強度明顯下降并且屈強比在此溫度附近有一個(gè)極低值。在回火溫度達到600℃時(shí)，馬氏體已分解比較完全，鐵素體晶粒開(kāi)始再結晶凈化，因而其伸長(cháng)率又有一次大幅增加。根據以上分析得出，低碳硅錳冷軋雙相鋼在高于200℃附近短時(shí)回火，其強度性能下降不多但伸長(cháng)率卻大大提高，有利于獲得較好的綜合性能（抗拉強度>1000Mpa，總伸長(cháng)率接近14%，屈強比約為0.8）。

試驗結論如下：

 1. 低碳硅錳冷軋雙相鋼在臨界區保溫后，采用水淬冷卻方式可以獲得為30%左右的均勻雙相組織，其強度極高，伸長(cháng)率低而屈強比高。

 2. 低碳硅錳冷軋雙相鋼在100℃低溫回火后，馬氏體島仍有清晰的孿晶結構，200℃回火時(shí)，鐵素體表面出現細小碳化物顆粒，而在回火溫度超過(guò)300℃時(shí)，馬氏體島孿晶結構已經(jīng)不明晰，在晶界處有黑色的滲碳體顆粒出現。隨著(zhù)回火溫度提高，滲碳體顆粒長(cháng)大并聚集成層片狀，在回火溫度達到600℃時(shí)，馬氏體島分解比較完全，表面出現粗大滲碳體球化顆粒。

 3. 硅錳冷軋雙相鋼在低于100℃回火時(shí)，其強度略有增加而塑性改善，但屈強比較大。隨著(zhù)回火溫度的提高，強度逐漸下降，伸長(cháng)率逐漸增加。在高于100℃回火時(shí)，主要由于鐵素體析出凈化而使伸長(cháng)率增加較快，而在高于500℃回火后，主要由于馬氏體島的分解使伸長(cháng)率又有一個(gè)大的增幅。在高于300℃回火后，試樣的力學(xué)拉伸曲線(xiàn)出現不連續屈服。

 4. 低碳硅錳冷軋雙相鋼在高于200℃回火，其強度下降不多但伸長(cháng)率卻明顯升高，而且屈強比較低，有利于獲得較好的綜合性能。