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(qū)熱處理后的顯微組織照片。由圖可見，冷軋大變形后鐵素體晶粒為平行于軋制方向的長條形晶粒，在鐵素體各晶粒之間和晶粒內(nèi)部分布著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?jǐn)?shù)平均為29%，試樣不同部位含量偏差不超過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(qū)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(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。在緊靠馬氏體島周圍的鐵素體中，有大量馬氏體相變誘發(fā)的高密度位錯，并形成位錯纏結(jié)或位錯胞，而在鐵素體晶粒內(nèi)部這種誘發(fā)位錯則很少。鐵素體晶粒內(nèi)部的碳化物顆粒在臨界區(qū)加熱時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體并逐漸聚集長大。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(zhuǎn)化成鑲嵌在鐵素體晶粒內(nèi)部的直徑約為0.2~0.4um的馬氏體顆粒，并在它周圍纏結(jié)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(jié)構(gòu)?；鼗鹬?00℃時(shí)，馬氏體島的孿晶結(jié)構(gòu)已經(jīng)不明晰，在晶界處有黑色的滲碳體顆粒出現(xiàn)。在400℃回火后，已不能分辨出馬氏體島的孿晶結(jié)構(gòu)，在馬氏體島中出現(xiàn)了滲碳體層片結(jié)構(gòu)。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(nèi)部有少數(shù)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(jié)構(gòu)已不是很明顯，在鐵素體晶粒表面已出現(xiàn)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始變得模糊，碳化物顆粒開始長大。400℃回火，馬氏體島逐漸分解，已看不到明顯的枝晶結(jié)構(gòu)。當(dāng)回火溫度達(dá)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(nèi)的碳化物粒子也開始熔解，晶粒內(nèi)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(yīng)力-應(yīng)變曲線。從圖可以看出，硅錳雙相鋼在300℃回火時(shí)出現(xiàn)了不連續(xù)屈服，而且隨著回火溫度的提高，屈服平臺越來越明顯并逐漸伸長。

 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(qiáng)度，其屈服強(qiáng)度接近900Mpa而抗拉強(qiáng)度超過1100Mpa，但伸長率較低，僅為6%。在100℃回火時(shí)，雙相鋼的各項(xiàng)力學(xué)性能均有少量增加，當(dāng)回火溫度高于100℃后，隨著回火溫度的提高，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度逐漸降低，伸長率緩慢增加?；鼗饻囟雀哂?00℃時(shí)屈服強(qiáng)度下降明顯，在100~200℃和500~600℃兩個(gè)溫度區(qū)間，總伸長率增幅較大?；鼗饻囟冗_(dá)到200℃時(shí)，屈強(qiáng)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(wěn)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與屈服強(qiáng)度曲線變化一致。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(qiáng)度，但伸長率較低且屈強(qiáng)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(qiáng)度略有增加而伸長率變化不大，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，碳原子向位錯線析聚而使鐵素體基體強(qiáng)度增加。繼續(xù)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(qiáng)度不斷降低而伸長率增加。當(dāng)回火溫度低于200℃時(shí)，馬氏體島變化很小，因而雙相鋼強(qiáng)度下降不多，而塑性卻因?yàn)殍F素體中過飽和固溶碳的析出凈化而大大改善?；鼗饻囟瘸^300℃時(shí)，馬氏體島開始軟化分解，表面孿晶結(jié)構(gòu)變得模糊，同時(shí)鐵素體內(nèi)部碳化物顆粒析出并長大使鐵素體基體強(qiáng)度下降，因而雙相鋼強(qiáng)度明顯下降并且屈強(qiáng)比在此溫度附近有一個(gè)極低值。在回火溫度達(dá)到600℃時(shí)，馬氏體已分解比較完全，鐵素體晶粒開始再結(jié)晶凈化，因而其伸長率又有一次大幅增加。根據(jù)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(qiáng)度性能下降不多但伸長率卻大大提高，有利于獲得較好的綜合性能（抗拉強(qiáng)度>1000Mpa，總伸長率接近14%，屈強(qiáng)比約為0.8）。

試驗(yàn)結(jié)論如下：

 1. 低碳硅錳冷軋雙相鋼在臨界區(qū)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(qiáng)度極高，伸長率低而屈強(qiáng)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(jié)構(gòu)，200℃回火時(shí)，鐵素體表面出現(xiàn)細(xì)小碳化物顆粒，而在回火溫度超過300℃時(shí)，馬氏體島孿晶結(jié)構(gòu)已經(jīng)不明晰，在晶界處有黑色的滲碳體顆粒出現(xiàn)。隨著回火溫度提高，滲碳體顆粒長大并聚集成層片狀，在回火溫度達(dá)到600℃時(shí)，馬氏體島分解比較完全，表面出現(xiàn)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(qiáng)度略有增加而塑性改善，但屈強(qiáng)比較大。隨著回火溫度的提高，強(qiáng)度逐漸下降，伸長率逐漸增加。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)拉伸曲線出現(xiàn)不連續(xù)屈服。

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